Kako deluje biosinteza beljakovin?

Biosinteza proteina se pojavi v vseh organih, tkivih in celicah. Največja količina proteina se sintetira v jetrih. Ribosomi izvajajo biosintezo beljakovin. Kemična narava ribosoma je nukleoproteinov, sestavljenih iz RNK (50-65%) in beljakovin (35-50%). Ribonukleinska kislina so sestavine zrnatih endoplazemski retikulum, kjer pride do biosinteze in gibanja sintetiziranih beljakovinskih molekul.

Ribosomi v celici so v obliki grozdov od 3 do 100 enot - polis (poliribosom). Ribosomi so navadno med seboj povezani z vrsto žarilne nitke, vidne pod elektronskim mikroskopom - i-RNA.

Vsak ribosom je sposoben sintetizirati posamezno polipeptidno verigo neodvisno, skupino več takšnih verig in proteinskih molekul.

Stopnje biosinteze beljakovin

Aktiviranje aminokislin. Aminokisline vstopijo v hialoplazem iz medcelične tekočine zaradi difuzije, osmoze ali aktivnega prenosa. Vsaka vrsta amino- in imino kislin sodeluje s posamezno encimsko-aminoacil sintetazo. Reakcijo aktivirajo kationi magnezija, mangana, kobalta. Obstaja aktivirana aminokislina.

Biosinteza beljakovin (druga stopnja) je interakcija in vezava aktivirane aminokisline s tRNA. Aktivirane aminokisline (aminoaksladenilat) prenesejo enzimi v tRNA citoplazme. Postopek katalizirajo aminoacil-RNA sintetaze. Aminokislinski ostanek je povezan s karboksilno skupino iz hidroksila drugega ogljikovega atoma na ribozni trak tRNA nukleotida.

Biosinteza beljakovin (tretja stopnja) je prevoz kompleksa aktivirane aminokisline s t-RNK v celice ribosomov. Aminokislina je povezana s t-RNA, preneseno iz hialoplazme v ribosom. Proces katalizirajo specifični encimi, ki so vsaj 20 v telesu. Nekatere aminokisline prevažajo več tRNA (npr. Valin in levcin - tri tRNA). V tem procesu se porabi energija GTP in ATP. Za četrto stopnjo biosinteze je značilna vezava aminoacil-t-RNK na kompleks i-RNA-ribozoma. Aminoacil-t-RNA, ki prihaja v ribozom, interagira z i-RNA. Vsaka t-RNA ima mesto, sestavljeno iz treh nukleotidov - antikodona. V i-RNA ustreza regiji s tremi nukleotidi - kodonom. Vsak kodon ustreza antikodonski t-RNK in eni aminokislini. V času biosinteze so ribosomi združeni v obliki aminoacil-tRNA aminokislin, ki se kasneje tvorijo v polipeptidni verigi v vrstnem redu, določenem z namestitvijo kodonov v i-RNA.

Naslednja stopnja biosinteze beljakovin je uvedba polipeptidne verige. Po dveh sosednjih aminoacil-t-RNK s svojimi antikodoni se pridružita kodonom i-RNA, nastajajo pogoji za sintezo polipeptidne verige. Oblikuje se peptidna vez. Te procese katalizirajo peptidigintaze, ki jih aktivirajo Mg kationi in faktorji iniciacije proteina F1, F2, F3. Vir kemične energije je gvanozin trifosfatna kislina.

Prenehanje polipeptidne verige. Ribosome, na površini katerega je sintetizirana polipeptidna veriga, doseže konec verige i-RNA in nato "skoči" iz nje. Na nasprotni strani i-RNK se novi prostor poveže s svojim mestom, ki izvede sintezo naslednje polipeptidne molekule. Polipeptidna veriga se izloča iz ribosomov in se sprosti v hialoplazem. To reakcijo izvedemo z uporabo specifičnega faktorja sproščanja (faktor R), ki je povezan z ribosomom in olajša hidrolizo estrske vezi med polipeptidom in t-RNK.

V hialoplazmi polipeptidnih verig preproste in kompleksne beljakovine. Oblikovan sekundarni, terciarni in v mnogih primerih - kvartarna struktura beljakovin molekula. Tako biosinteza beljakovin poteka v celici.