SINTESIS DE PROTEÍNAS
PROCESAMIENTO – REGULACIONES
Traducción del ARNm
•Todos los ARNm se leen de 5´a 3´
•Del extremo amino T al carboxilo T
•Cada aminoácido lo codifican 3 bases
•Traducción tiene lugar en los ribosomas
•Siendo los ARNt los adaptadores entre el molde de
ARNm y los aminoácidos incorporados
•Implica la interacción entre 3 tipos de ARNs y
varias proteínas para la traducción.
ARNt
Todas las células contienen distintas móleculas de ARNt
tienen estructura similar
Pero poseen secuencias únicas que permiten la unión de un
aminoácido concreto con su codón
Miden 70 a 80 nucleótidos y tienen forma de hoja de trébol
Asumen plegamiento en forma de L, para el correcto
anclaje del ribosoma
Poseen dos regiones distintas: su secuencia CCA donde se
unen los aminoácidos en el extremo 3´ y la secuencia que
reconoce la secuencia en ARNm(anticodón) en el extremo
opuesto según su estructura física.
Aminoacil ARNt sintetasas median la unión de los
aminoácidos a su ARNt específico.
Unión de aminoácidos
Paso 1.Activación del aminoácido que reacciona
con ATP. Formando un aminoacil AMP
Paso 2. Se une al extremo 3 del ARNt
Aminoacil ARNt sintetasas reconocen tanto a los
aminoácidos como las secuencias del ARNt
La mayoría de los aminoácidos son codificados por
más de un codón
Algunos ARNt son capaces de reconocer más de un
codón en el ARNm
RIBOSOMA
Estan formados por dos subunidades, compuestas por
proteínas y ARNr.
Células de mamiferos 10 millones de ellos
E coli 20,000
Estructura similar en procariotas y eucariotas
Subunidades 50 y 30 s en procariotas, 60 y 40s en
eucariotas
Cada ribosoma tiene una copia de ARNm y una de
cada proteína ribosómica salvo l proteína de la
subunidad 50s está con 4 copias en E. coli
ARN r
Es capaz de catalizar la formación de los enlaces
peptídicos
La subunidad mayor funciona como una ribozima en
la reacción fundamental de sintesis de proteinas
La capacidad de los ARN para catalizar su propia
replicación y la sintesis deproteinas es paso clave
para entender la evolución
Organización ARNm e inicio de la
Traducción
Hay diferencia en el sitio donde ha de empezar la
traducción en procariotas y eucarotas
ARNm eucariotas codifican una sola cadena
polipeptidica y procariotas múltiples
ARNm que codifica varios polipeptidos se llama
policistrónico.. Una sola..monocistrónico
Tanto ARNm pro y eu cariotas, inician con regiones 5´y
terminan con regiones 3´no codificantes.
En ambos, siempre se comienza con Metionina AUG
N- FORMILMETIONINA EN BACTERIAS
SEÑALES DE INICIO
Los codones de inicio de la traducción en
procariotas estan precedidos por la secuencia Shine
Dalgarno.
En eucariotas los ribosomas son los que seunen al
ARNm en el extremo 5´reconociendo la 7
metilguanosina de su CAP
Se desplazan por él hasta encontrar un codón de
iniciación AUG
Mecanismo de traducción
3 etapas: iniciación, elongación y terminación
Paso 1.unión de un metionil ARNt específico y el
ARNm a la subunidad menor del Ribosoma
Luego la Subunidad mayor se une al complejo.
Elongación de la cadena
Otras proteínas no ribosómicas son necesarias
Traducción en bacterias
1. se unen 3 factores de iniciacion FI: IF 1,2 y3 a la
unidad ribosómica 30 s
El ARNm y el N-formilmetionil ARNt se unen al complejo.
IF 2, el cuál une GTP, es el que especificamente
reconoce al ARNt iniciador
IF 3 se libera y permite que la unidad mayor 50 s se
una al complejo
Se hidroliza el GTP unido a IF 2 saliendo ahora IF 1 é
IF-2 +GDP
Se forma el complejo de iniciación preparado para
efectuar los enlaces peptídicos durante la elongación
Traducción eucariota
Requiere al menos 10 proteínas eIFs
Factores A y 3se unen a la Sub U rib. 40S
F 2 (unido a GTP)se une se une al metionil ARNt iniciador
Sub U 40S+ARNt iniciador + F 1 forman complejo de preiniciación
El ARNm es reconocido y dirigido al ribosoma por los factores F 4
El Cap del ARNm es reconocido por F 4E que forma un complejo con F4 A y F4 G
F4 G tambien se une a la PABP asociada con la cola de Poli A en el extremo 3´del
ARNm
F4 E+F4 G+F4 A+F4 B dirigen el ARNm hacia la sub Unidad 40 S mediante
interacción entre los F4 G Y F3
Sub U rib 40S unida al Metionil ARNt y a los –eIFs- chequea el ARNm hasta que
encuentra un codón AUG
Reconocido AUG, F5 hidroliza GTP unido a F2 y los factores de iniciación incluido
F2 son liberados
La unidad 40 S se une para iniciar la traducción
elongación
El ribosoma tiene 3 sitios para unión de ARNt
SITIOS P , A y E
El metionil ARNt iniciador se une al sitio P
La incorporación de cada aminoácido se regula en base a
complementariedad de las bases y la acción del centro
decodificador de la unidad pequeña del ribosoma
Luego ocurre la traslocación, el ribosoma se desplaza 3
nucleótidos sobre el ARNm colocándose unnuevo codón en un sitio A
libre
Se trasloca el peptidil ARNt del sitio A al sitio P y ARNt libre del
sitio P al E
La unión de un nuevo aminoacil ARNt al sitio A induce la liberación
del ARNt libre del sitio E
Regulación de la traducción
Proteínas represoras de la traducción ej sintesis de
ferritina
Micro ARN no codificantes (escisión-represión)
Poliadenilación controlada(cel. Germinales)
Modulación de actividad de los factores de iniciación
(fosforilación )
Modulación en respuesta al stress celular
Disponibilidad de nutrientes
Estimulación por factores de crecimiento (f 4 E no se
une a la caperuza en E 5´)
Plegamiento y procesamiento de
Proteínas
La sintesis de 1 polipeptido no significa que la
proteína sea funcional
Se necesita conformación tridimensional, unión de
varias cadenas,modificaciones adicionales,
incluyendo escisión y enlaces de carbohidratos y
lípidos
En tal virtud se requerirán Chaperonas para
plegamiento y transporte, enzimas que catalizan el
buen plegamiento, escisión,glicosilación, anclaje de
lípidos
Regulación de la función de las
proteínas
Regulación por pequeñas moléculas (enzimas,
regulación alostérica, operón lactosa)
Fosforilación ( quinasas y fosfatasas, metabolismo
del glucógeno)
Interacciones proteína-proteína
Degradación de proteínas
Es un aspecto importante en la regulación celular la tasa de
degradación proteica
Vida media de pocos minutos a varios días
Algunas se degradan en respuesta a señales específicas
Las defectuosas son rápidamente degradadas
Dos rutas principales de degradación La ubiquitinación y la
proteolisis lisosómica
Las proteinas poliubiquitinizadas son degradadas en un proteasoma
La importancia de la degradación en el control de procesos
fisiológicos celulares es de hacerse notar ej. En la división celular,
endocitosis,elemento del código de histonas
La proteólisis lisosómica (en condiciones de ausencia de nutrientes,
en la metamorfosis de insectos, ausencia de sus mecanismos produce
enf. neurodegenerativas y cáncer)