Ribosome Flashcards by Laurie Tousignant

Qu’est-ce que le ribosome

Entité responsable de la coordination de la synthèse des peptides

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Quelle est la structure du ribosome

Une grande sous-unité (50S) contient le centre peptidyl-transférase, responsable de la formation liaison peptidique
Une petite sous-unité (30S) intéragit avec l’ARNm et contient le centre de décodage dans lequel les ARNt chargés lisent ou décodent les codons de l’ARNm

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Structure ribosome eucaryote/procaryote

Grande sous-unité: env 49 protéines (eucaryote), env 34 protéines (procaryote)
Petite sous-unité: env 33 protéines (eucaryote), env 21 protéines (procaryote)

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Qu’est-ce qui constitue plus du 2/3 de la masse du ribosome procaryote

(plus de prot. ribosomique que d’ARNr)

ARN: protéines ribosomiques petites, ARNr 16S et 23S de grande taille

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Comparaison ribosome eucaryote et procaryote

Ribosomes eucaryotes sont plus grands que procaryotes
Nombre différent de molécules d’ARN/ribosome
Les 2 ont une structure et des fonctions similaires

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Il peut y avoir 3 ARNt en même temps s’il existe 3 sites (E, P, A)

Faux, max 2 ARNt

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Quelles sont le rôle des sites de liaison

Site P: détient l’ARNt portant la chaîne polypeptidique en croissance
Site A: détient l’ARNt avec le prochain aa à ajouter

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Mécanisme du pré-ARNr

Contient des copies du 16S, 23S et 5S.
Clivage par les ribonucléases III, P & F et les molécules résultantes coupées par le ribonucléases M16, M23 et M5 pour donner l’ARNr mature
(ARNt localisé entre le 16S et le 23S dans les séquences pré-ARNr d’E.coli)

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Effet d’un déficit en 5S

Effet délétère plus accentué sur les cellules d’E.coli que la délétion d’autres gènes tels que ceux de l’ARNr 16S de la petite sous-unité ou de l’ARNr 23S de la grande sous-unité

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Comment migrent les protéines ribosomiques

Selon la charge et la dimension

plus petite en bas à droite

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Caractéristiques des protéines ribosomiques

Généralement 1 seule copie par ribosome
Peu de similarité de séquence entre les protéines
Généralement riches en aa basiques (Lys et Arg), favorisant l’interaction avec l’ARN

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Comment appellent-on les protéines ribosomiques qui ont un motif structural commun

RRM: RNA-recognition motif

4 feuillets beta anti// et 2 hélices alpha en motif

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Mécanisme d’auto-assemblage des protéines ribosomiques

Assemblage commence dans le nucléole
Interactions indépendantes des protéines avec l’ADN (échafaudage) qui permet aux protéines de se fixer
Exportation des sous-unités vers le cytoplasme (maturation en sous-unités 40S et 60S fonctionnelles)

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Qu’est-ce qui permet de stabiliser entre les hélices d’ARNr

Le domaine globulaire des protéines et les longues extensions interagissent avec les ARNr

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Décrire l’architecture du ribosome

ARNr et protéines
Intérieur composé en majorité d’ARNr
Protéines sont en surface
Protéines ont des prolongements qui entrent dans le complexe
Les queues hautement basiques interagissent avec l’ARN chargé négativement
Site peptidyl-transférase au milieu (dépourvu de protéines)

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Qu’est-ce qu’un ribozyme

Molécule d’ARN possédant une activité enzymatique qui compose le ribosome

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Qu’est-ce qui détermine en grande partie la forme que prend chaque sous-unité

La structure tertiaire

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Caractéristique des régions des sous-unités en contact avec l’autre sous-unité

Généralement dépourvues de protéines, surtout au niveau des régions qui lient les ARNt et l’ARNm

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Caractéristiques du ribosome 70S (5)

1- 3 sites de liaison de l’ARNt
2- La liaison et le décodage de l’ARNm se produit sur la sous-unité 30S
3- Les ARNt remplissent l’espace entre 30S et 50S
4- Une nouvelle chaine polypeptidique synthétisée sort du ribosome à travers un tunnel dans la sous-unité 50S
5- La réaction de peptidyl-transférase se produit à un site sur la sous-unité 50S

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caractéristiques de la synthèse des polypeptides

La petite et grande sous-unité s’associe et se dissocie au cours de chaque cycle.

La synthèse des polypeptides procède du bout N-terminal vers le bout C-terminal
Les ribosomes lisent les ARNm de 5’ vers 3’
Il y a plus d’un ribosome attaché à l’ARNm lors de la traduction

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Qu’est-ce qui constitue le polyribosome

Sur le même messager, plusieurs ribosomes effectuent la traduction de la même protéine, les uns après les autres

Quels sont les sites de fixation pour les ARNt

Site P: fixe le pepidyl-ARNt
Site A: fixe l’aminoacyl-ARNt
Site E: lie de façon transitoire l’ARNt qui s’en va

Mécanisme d’allongement des polypeptides

1- Le peptidyl-ARNt (site P) est transféré sur l’aminoacyl-ARNt (site A) qui arrive, pour former un peptidyl-ARNt ayant acquis un résidu de plus
2- Le ribosome se déplace de 3 nuc. L’ARNt déacétylé quitte le site P pour le site E. Le nouveau peptidyl-ARNt prend sa nouvelle place (site P)
3- Quand l’aminoacyl-ARNt (site A) arrive, l’ARNt déacylé quitte le site E

Mécanisme de la liaison peptidique (réaction de peptidyl-transférase)

1- Les extrémités 3’ de ces deux ARNt sont mises en contact sur le ribosome
2- Groupe amine de l’aminoacyl-ARNt attaque le groupe carbonyle de l’aa le plus carboxy-terminal du peptidyl-ARNt pour former une nouvelle liaison peptidique

Donc, après la liaison du lien peptidique, l’ARNt déacylé quitte le site P et est remplacé par le peptidyl-ARNt du site A

Début de la synthèse de la chaine peptidique (eucaryote et procaryote)

Procaryote: 1- La traduction a lieu directement après la transcription 2- L'ARNm n'est pas modifié 3- La transcription et la traduction ont lieu dans la même zone Eucaryote: 1- ARNm est modifié avant de quitter le noyau (5' coiffe, 3' queue poly-A) 2- La traduction de l'ARNm en protéines par les ribosomes se déroule dans le RER

Qui suis-je? On peut y retrouver de multiples sites de liaison aux ribosomes (RBS)(séquences Shine-Dalgarno) à l'intérieur d'une chaine d'ARNm

ARNm procaryotes (polycistroniques)

Qui suis-je? | La structure de la coiffe en 5' aide à définir le codon d'initiation. Les RBS ne sont pas Shine-Dalgarno, mais Kozak

ARNm eucaryotes (monocistroniques)

Qu'est-ce que la séquence Shine-Dalgarno (ou RBS)

Une séquence de nucléotides présente sur les ARNm des bact, en amont du codon d'initiation (6 à 12 nuc en amont). Ce motif (3 à 9 nuc) , riche en purines, permet le positionnement de la sous-unité 30S du ribosome au niveau du début du cistron codant pour une protéine et participe ainsi au processus du démarrage de la traduction Séquence complète (rare): AGGAGGUAA Forme partielle: AGGA ou GGAGG

Qu'est-ce que la séquence de Kozak

Une séquence conservée que l'on trouve sur les ARN messagers eucaryotes au niveau du site de démarrage de la traduction, autour du codon de démarrage AUG.

Quels sont les ARNt de démarrage (procaryotes et eucaryotes)

Procaryotes: N-Formylméthionine-ARNt f met Eucaryotes: Méthionine-ARNt i

Quels sont les 2 ARNt pour la méthionine

ARNt f met | ARNt m met

Étapes pour donner l'ARNt f met

ARNt f met est aminoacyté par la MetRS -> Met-ARNt f met, est formylée pour donner fMet-ARNt f met

Quel groupe est ajouté après le chargement d'un ARNt chargé par la transformylase qui reconnait spécifiquement les Met-ARNt f met

Le groupe formyle

Quelle est l'enzyme qui ne reconnait que la Met-ARN f Met ( et non la Met-ARNt m Met

La transformylase

Quelle est la caractéristique des ARNm des procaryotes

Polycistroniques

Comment sont recrutés les ARNm procaryotiques

Sont recrutés dans la sous-unité par appariement de bases à l'ARNr

Comment le ribosome identifie le codon de démarrage

Par l'appariement entre les 2 séq de shine-dalgarno

Quels sont les facteurs protéiques nécessaires à l'initiation de la traduction

IF-1 IF-2 IF-3

Quels sont les fonctions des facteurs protéiques nécessaires à l'initiation de la traduction

IF-1: Empêche la liaison prématurée des ARNt au site A IF-2: Facilite la liaison de fMet-ARNt f Met à la sous-unité ribosomale 30S IF-3: Se lie à la sous-unité 30S, empêche l'association prématurée de la sous-unité 50S, augmente la spécificité du site P pour fMet-ARNt f Met

Mécanisme d'appariement de séq shine-dalgarno et unité 16S

IF3 maintient la sous-unité 30S dissociée de la sous-unité 50S IF2 facilite la liaison de l'ARNt initiateur IF3 est enlevé IF1 & IF2 permettent à l'ARNt initiateur d'entrer dans le site P Facteurs d'initiation sont libérés lorsque 2 sous-unités ribosomique sont associées

Démarrage chez les eucaryotes (caractéristiques)

fMet-ARNt Met remplacé par Met -ARNt i Met (Met n'est pas formylée, i veut dire initiateur) ARNm ne contient pas une séquence shine-dalgarno ( pas de séq complémentaire sur l'ARNr 18S) ARNm presque toujours monocistronique Mécanisme: fixe le bout de l'ARNm et glisse jusqu'au 1e AUG

Qu'est ce qui lie le ribosome à l'ARNm pour amorcer la synthèse des protéines

Le Met-ARNt i Met et les facteurs de démarrage de la traduction (pas associés de façon permanente au ribosome)

Quels sont les 5 facteurs qui constituent eIF-4

eIF-4E: fixation à la coiffe eIF-4A: act ATPase et hélicase. Défait structure second à l'ext 5' non-tradite de l'ARNm avec hélicase Ded1 eIF-4G: forte affinité eIF-3 eIF-4G & eIF-4H: cofacteurs eIF-4A

Qu'est-ce qui favorise l'initiation

La circularisation de l'ARNm

Quel est le rôle de la protéine PABP

PABP lie la queue de polyA de l'ARNm et intéragit avec eIF-4G, ce qui mène à la formation d'une structure circulaire et aide à diriger la sous-unité 40S vers l'extrémité 5' et à le stabiliser

Quels sont les facteurs d'élongation

EF-Tu: aide à apporter l'aminoacyl-ARNt au ribosome EF-Ts: Recharge le EF-Tu avec de l'ATP EF-G: facilite la translocation

Quels sont les facteurs d'élongation

RF1: facteur de libération RF2: facteur de libération RF3: GTPase qui favorise la libération

Quels sont les 2 processus de reconnaissance de la biosynthèse

Le chargement de l'aa sur l'ARNt | L'appariement codon-anticodon

De quel type sont les 3 liens consommés par la liaison pep formée pour le chargement de l'aa sur l'ARNt, pour l'élongation et la translocation

Lien phosphoanhydrides

Quel inhibiteur inhibe la fixation de l'aminoacyl-ARNt au site A via la sous-unité 30S

tetracycline

Quel inhibiteur produit un arrêt de l'élongation par imitation moléculaire

puromycine