Tema 8 Flashcards
Etapas de la síntesis de proteinas
Activacion de aminoacidos, iniciacion, elongacion, terminacion y rescate de ribosomas, y plegamiento y modificaciones post traduccionales
Paso 1 de la activacion de aminoacidos
las aminoacil-tRNA sintetasas catalizan la unión del grupo carboxilo alfa del aminoacido con el fosfato alfa de un ATP. El pirofosfato liberado se hidroliza para liberar la energía y que la reaccion global sea irreversible. Se forma aminoacil AMP
Paso 2 de la activacion de aminoacidos
Dos tipos de aminoacil tRNA sintetasa catalizan la unión del grupo aminoacilo al tRNA. Una de las enzimas une el aminoacil al 2’ y luego lo une al 3’, y otra lo une al 3’ directamente
Aminoacil-tRNA sintetasas
Hay una por cada aminoacido en la mayoria de celulas, pero en otras hay menos. En este caso el aminoacido se convierte en otro al cargarse al tRNA
Segundo código génetico
Se refiere al reconocimiento de un tRNA especifico por una aminoacil sintetasa específica. Esta especificidad la confiere algunos nucleotidos del anticodon, el brazo del aminoacido u otros del TRNA
Aminoacidos inusuales de proteinas
Selenocisteina. Se forma despues de cargar con serina un RNAt que codifica el codon UGA (stop) en bacterias y eucariotas.
Pirrolisina. Se une directamente al codon UAG (stop) en arqueas
¿Cuales el codon de inicio y los tRNA correspondientes a el?
El primer tRNA es exclusivo para la iniciacion, se une al codon AUG (met). Todos los organismos tienen dos tRNAs para met:
En bacterias, mitocondrias y cloroplastos, el primer tRNA codifica N-formil-metionina como primer aminoacido y luego hay uno especifico para metionina normal.
En eucariotas, existe un tRNA para la iniciacion que une metionina normal, y luego usa otro tRNA distinto para los demas met
¿Qué necesitan los procariotas para el inicio de la traducción?
Subunidades 30S y 50 S del ribosoma, mRNA, fmet-tRNA, factores IF-1, IF-2, IF-3; GTP e iones magnesio
Paso 1 inicio en procariotas
IF-1, IF-2, IF-3 y el mRNA se unen a la subunidad 30S. El IF-3 mantiene separadas la subunidad 30 de la 50. La secuencia de Shine-Dalgarno es una region complementaria de mRNA al rRNA 16 S y guía al codon de inicio a la posicion correcta
Paso 2 de inicio en procariotas
El tRNA cargado con N-formil-metionina se une al sitio P del ribosoma y se aparea con AUG
Paso 3 de inicio en eucariotas
Se asocia la subunidad 50 S (complejo 70S de inicio). El IF-2, unido a GTP, lo hidroliza y se disocian los factores de iniciacion
Paso 1 de elongación en procariotas
Se une un segundo aminoacil-tRNA. Primero a un complejo EF-Tu-GTP, todo ello se une a la subunidad 70S (sitio A). Después se hidroliza GTP y el complejo EF-Tu-GDP se disocia
Paso 2 de elongacion en procariotas
Se transfiere la N-formil-metionina desde su tRNA en el sitio P hasta el sitio A, formando un enlace peptidico. La reaccion esta catalizada por el rRNA 23S (subunidad 50S)
Paso 3 de elongacion en procariotas
El ribosoma se desplaza un codón hacia el extremo 3’ del mRNA, usando la energia de la hidrolisis del GTP del EF-G, el tRNa descargado se mueve al sitio E para su posterior liberacion, el tRNa cargado con el dipeptido se mueve al sitio P y se deja libre el sitio A para la llegada de un nuevo tRNA
Terminacion en procariotas
Requiere un codon de terminacion. UAA, UGA o UAG en el sitio A del ribosoma provoca la actuación de los factores de terminación RF-1, RF-2 y RF-3. Estos hidrolizan el enlace que une el peptido el tRNA al ribosoma y disocia las subunidades del ribosoma.
Diferencias entre eucariotas y procariotas
Etapas mas complejas y mas componentes, los ribosomas eucarioticos no mitoncondriales son 80S (60S y 40S), el aminoacido incial es met y el codon siempre AUG, los mRNA son monocistrónicos (un solo gen), no existe la secuencia Shine-Dalgarno sino que la subunidad menor se desplaza por el mRNA de 5’ a 3’ buscando AUG, mas factores de traducción y un unico factor de terminacion (eRF)
Modificaciones post traduccionales (8)
- Eliminacion del formilo en N-formil-met en bacterias
- Acetilacion del residuo N-terminal en eucariotas
- Eliminación de la secuencia señal
- Adicion de carbohidratos
- Eliminacion de secuencias de activacion de proteinas.
- Fosoforilacion, carboxilacion o metilacion
- Adicion de isoprenilos provenientes de la ruta catabolica del colesterol
- Adicion de grupos prosteticos o puentes disulfuro
¿Cuál puede ser el destino de las proteinas?
Fuera de la celula, a la membrana celular o a un compartimento intracelular
Secuencia señal de proteinas
Suele estar en proteinas destinadas en la mitocondria, los cloroplastos o el RE en eucariotas y en bacterias suelen dirigirse a una de las dos membranas, el espacio periplasmatico entre ellas o al exterior. Esto viene señalado por secuencias señal en el extremo N-terminal
Esquema de destino de proteinas
Las proteinas que se sintetizan en ribosomas del citosol pueden ir al nucleo, a mitocondrias, cloroplastos , a peroxisomas o al RE. Desde el RE van al aparato de Golgi y de ahi pueden ir a lisosomas o vesiculas secretoras que las mandaran fuera o a la membrana celular
Proteinas que se sintetizan en el RER
Tienen una secuencia señal que se une a la particula de reconocimiento de la señal (SRP), el complejo SRP/ribosoma/RNA se dirige a la luz del RE y ahi se producen algunas modificaciones post traduccionales. Desde el RE -> AParato de golgi en vesiculas de transporte. Si van a los lisosomas o a vesiculas secretoras, depende de propiedades y estructura de la proteina
Glicosilacion de proteinas
Se une un oligosacarido a la cadena lateral de un aminoacido. Puede ser un enlcae N-glicosidico en el que el oligosacarido se transfiere en bloque (Asn o Arg), u O-glicosidico, en el que el oligosacarido se transfiere de monosacarido en monosacarido (Ser, Thr o Tyr. Este ultimo ocurre en proteinas del citosol o de golgi que no entran al RE
Proteinas mitocondriales o de cloroplastos
Se sintetizan en ribosomas del citosol y tiene una secuencia señal que se elimina normalmente. Se unen a chaperonas del citosol y se dirigen hasta la translocasa de la membrana externa para llegar a continuacion a su destino final
Proteinas con destino al nucleo
Se forman en el citosol y tiene una secuencia de localizacion nuclear (NLS) que no se elimina ya que la proteina puede entrar y salir del nucleo. Se unen a importinas alfa y beta y a Ran (GTPasa). El complejo pasa por el poro nuclear
Poro nuclear
Es un complejo que se utiliza como canal de transporte de acidos nucleicos y proteinas que se vale del movimiento de macromoleculas para funcionar y conecta el citosol con el interior del nucleo
Proteinas ribosomales
Las proteinas ribosomales se importan al nucleo donde se ensamblan las subunidades de los ribosomas y despues se exportan de nuevo al citosol
Degradacion de proteinas
Sistema dependiente de ATP disponible en todas las celulas que impide la acumulacion de proteinas innecesarias o defectuosas
Mecanismo de degradacion en Procariotas
Lon es una proteasa dependiente de ATP que hidroliza proteinas defectuosas o de corta vida
Mecanismo de degradacion en eucariotas
Las proteinas se unen a ubiquitina, una proteina muy conservada que marca las proteinas que deben degradarse. Requiere 3 enzimas; E1 (activadora), E2(forma conjugados de ubiquitina) y E3(une la ubiquitina)
Puromicina
Producida por un hongo, tiene una estructura muy similar al extremo 3’ del aminoacil tRNA y se une al sitio A del ribosoma formandose un enlace peptidico entre el peptido y la puromicina. Como no puede participar en la translocacion del ribosoma, se detiene la traduccion prematuramente. (Eucariotas y bacterias)
Tetraciclinas
Bloquean el sitio A del ribosoma
Cloramfenicol y cicloheximida
Bloquean la transferencia del peptidilo. Cloramfenicol actua en mitocondrias, cloroplastos y bacterias. Cicloheximida actua en eucarioticos no mitocondriales ni cloroplasticos
Estresptomicina
A bajas concentraciones provoca la lectura incorrecta del código genético y a altas concentraciones, inhibe la etapa de inicio.
Toxina difterica
Cataliza la ADP-ribosilacion del eEF2 y lo inactiva en eucariotas
Ricina
Inactiva la subunidad 60S en eucariotas al despurinar una adenosina especifica del 28S
