Ribosome Flashcards
Qu’est-ce que le ribosome
Entité responsable de la coordination de la synthèse des peptides
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
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)
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
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
Il peut y avoir 3 ARNt en même temps s’il existe 3 sites (E, P, A)
Faux, max 2 ARNt
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
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)
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
Comment migrent les protéines ribosomiques
Selon la charge et la dimension
plus petite en bas à droite
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
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
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)
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
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)
Qu’est-ce qu’un ribozyme
Molécule d’ARN possédant une activité enzymatique qui compose le ribosome
Qu’est-ce qui détermine en grande partie la forme que prend chaque sous-unité
La structure tertiaire
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
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
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
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
