Лекция 8. Синтез белка в клетке. Подготовительный этап. Структура рибосом.
|
Лекция 8. Синтез белка в клетке. Подготовительный этап. Структура рибосом. |
|
| Список рисунков |
Следующий этап трансляции - собственно синтез полипептидов, происходит на рибосомах.
Структура рибосом
Рибосомы - немембранные самые мелкие клеточные органеллы, при этом они едва ли не самые сложные. В клетке E. сoli присутствует около 103-5х103 рибосом. Линейные размеры прокариотической рибосомы 210 х 290 Å. У эукариот - 220 х 320 Å.
Выделяют четыре класса рибосом:
1. Прокариотические 70S.
2. Эукариотические 80S.
3. Рибосомы митохондрий (55S - у животных, 75S - у грибов).
4. Рибосомы хлоропластов (70S у высших растений).
Определение: S - коэффициент седиментации или константа Сведберга. Отражает скорость осаждения молекул или их компонентов при центрифугировании, зависящую от конформации и молекулярного веса.
Каждая рибосома состоит из 2-х субъединиц (большой и малой).
|
Прокариотическая
рибосома
|
Эукариотическая
рибосома
|
||
|
70S
|
80S
|
||
|
50S
|
30S
|
60S
|
40S
|
|
5S rРНК
23S rРНК |
16S rРНК
|
5S rРНК
5.8S rРНК 28S rРНК |
18S rРНК
|
|
34 молекулы
белков, из них 31 разные
|
21 белок
|
не менее
50 разных белков
|
не менее
33 разных белков
|
Сложность объясняется тем, что все элементы рибосом представлены в одном экземпляре, за исключением одного белка, присутствующего в 4 копиях в 50S субъединице, и не могут быть заменены.
rРНК выполняют не только функцию каркасов субъединиц рибосом, но и принимают непосредственное участие в синтезе полипептидов.
23S rРНК входит в каталитический пептидилтрансферазный центр, 16S rРНК необходима для установки на 30S субъединице инициирующего кодона mРНК, 5S rРНК - для правильной ориентации аминоацил-tРНК на рибосоме.
Все rРНК обладают развитой вторичной структурой: около 70% нуклеотидов собрано в шпильки.
rРНК в значительной степени метилированы (СН3-группа во втором положении рибозы, а также в азотистых основаниях).
Порядок сборки субъединиц из rРНК и белков строго определен. Субъединицы, не соединенные друг с другом, представляют собой диссоциированные рибосомы. Соединенные - ассоциированные рибосомы. Для ассоциации нужны не только конформационные изменения, но и ионы магния Mg2+ (до 2х103 ионов на рибосому). Магний нужен для компенсации отрицательного заряда rРНК. Все реакции матричного синтеза (репликация, транскрипция и трансляция) связаны с ионами магния Mg2+ (в меньшей степени - марганца Mn2+).
Каталитические центры рибосом
|
Асп - центр специфического узнавания. Р-центр - пептидильный, донорный. А-центр - аминоацильный, акцепторный. К-центр - каталитический (фермент пептидилтрансфераза).
|
 |
| Список рисунков |