Vecka 5 - Translation och reglering (Idevall Hagren) ej klar!

Question 1

Beskriv hur en konformationsändring av ett protein kan påverka hur denna interagerar med ett cellmembran.

Answer 1

1. Vid en konformationsändring, t.ex. med kovalent modifiering av ett kinas som använder ATP. Proteinet som fosforyleras kan då exponera positiva sidokedjor, vilket gör att den gärna attraheras till cellmembranet som är negativt.
2. Ett protein som sitter vid cellmembranet kan med t.ex. fosofrylering få en konformationsändring som gör att fosfatgrupperna gör den mer negativ. —> repellerar från cellmembranet, som ju är negativt.

Question 2

Vad händer i dem olika active sites i ribosomen?

Answer 2

E - exit - här släpper tRNA som har lämnat sin aminosyra till peptidkedjan

P - peptidyl - här kommer aminosyran kopplas på genom hydrolys till peptidkejdan

A - aminoacyl - här kommer tRNA in med en aminosyra

Question 3

Vilka gener ger oss ribosomen?

Hur mycket av andelen RNA är ribosomalt RNA i cellen?

Answer 3

I nukleolen och cellkärnan finns 45 S pre rRNA och 5S rRNA tillverkning. Dessa två genomgår omfattande modifieringar.

Generna finns på många ställen i genomet, en rRNA kan bara användas av en ribosom. Behövs för att skapa ribosomer i bra hastighet.

90 % av cellens RNA är ribosomalt rRNA.

Question 4

Vad är ribozyme?

Answer 4

rRNA har en katalytisk aktivitet. De kan möjliggöra interaktioner mellan reaktiva grupper och underlätta kemiska reaktioner, t.ex. att en peptidbindning ska kunna ske vid translation.

Question 5

Beskriv hur rRNA tillverkas, hur och var det blir en ribosom.

Answer 5

1. • 5S rRNA tillverkas av RNA pol 3 i cellkärnan.
   • pre 45 S tillverkas i nukleolen av RNA pol 1
2. RPL och RPS är proteiner (flera) som tillverkas i cytoplasman. Dessa kommer att translokeras in till cellkärnan och binda till rRNA, för att sedan translokeras ut igen.

Question 6

Beskriv hur tRNA är uppbyggd.

Vilket polymeras tillverkar tRNA?

Answer 6

• treklöver struktur pga självkomplementaritet
• ändarna, 3 och 5 prim sitter jämte varandra och utgör skaftet.
• tRNA tillvekras av RNA pol 3
• antikodon i det ena bladet
• i 3´ sitter aminosyra.
• Tredje basen Wobble position
• Vissa baser i tRNA är kovalent modifierade (orsak okänd)

Question 7

Beskriv laddning av aa till tRNA.

Vilket enzym? Hur många finns?

Answer 7

1. Enzymet aminoacyl tRNA syntetas utför detta. Finns en per aminosyra.
   - aa binder in till en ficka, ATP binder in till en annan
2. Hydrolys till AMP, PP spjälkas.
3. Oladdat tRNA komer in och binder till sin ficka med 3 ´intill AMP och aminosyran
4. Enzymet överför AA till tRNA, AMP spjälkas bort.
5. Då släpper tRNA med aa och AMP sen. Klart.

Question 8

När aminoacyl tRNa transferas spjälkar ATP. Vad anväder enzymet energin till?

Answer 8

Energin finns lagrad i mellan aa och tRNA tills den ska kopplas med en peptidbindning i den växande polypeptiden i ribosomen.

Question 9

Vad är ringslutet mRNA? Vad kallas det med ett annat ord?

Varför är det viktigt?

Hur påverkar det translation?

Hur kan man förändra ringslutning?

Answer 9

mRNA i ringslutning finns i cytosolen. Detta heter mRNP - messenger ribonucleoprtoein particle, alltså mRNA med associerade proteiner. Detta definieras även av att det är fler än en ribosom som sitter på mRNA och translaterar samtidigt.

Detta gör att ribosomer som translaterar proteiner från mRNA kan translatera en omgång till mycket snabbare vid nästa vända.

Ribosomen befinner sig då nära translationens start redan när den har translaterat klart.

Ringslutningen kan släppa med enzymer som bryter ner Poly A svansen.

Question 10

Vilka komponenter sitter i en mRNP?

Vad krävs för att bryta denna partikel?

Answer 10

• mRNA
• CAP-bindande protein eiF4E
• PAB1 - poly A binding protein
• mellan dessa sitter eiF4G som håller samman.
• när deadenylering sker av pol A svansen släpper PAB1 och ringslutning upphör –> repression för translation.

Question 11

Vad är Wobble position?

Answer 11

Wobble position är den tredje basen i antikodonet i tRNA.

Detta tillåter ribosomen att avläsa ett mRNA kodon på samma sätt som en perfekt basparning till antikodonet.

Därmed kan man få samma aminosyra från olika kodon.

Question 12

Vad heter dem tre huvuddelarna i proteinbildning av ribosomen?

Answer 12

• Initirering = ringslutningen av mRNA, lilla subenheten binder Metionin som är startkodonet AUG, Rekrytering av stora subenheten.
• Elongering = inbindning av tRNA, peptidyltransferreaktioner
• Terminering = release factors binder stopp kodon i A -site. H20 tillsätts då istället för aa = fri C-terminal, mRNA släpper från ribosomkomplexet.

Question 13

Translationsinitiering

Vilka komponenter har vi för initieringen?

Answer 13

• 43S preinitieringskomplexet = 40S subenheten, eIF2 GTP initiator tRNA med metionin
  1. eIF3
  2. eIF1
  3. eIF5
• eIF4F komplexet =
  1. 4E
  2. 4A
  3. 4G

Question 14

Nämn dem 4 olika grupperna av modifieringar på en polypeptid. Nämn exempel också

Answer 14

1. Påkoppling funktionell grupp
   - Lipidering
   - Acetylering
   - GLykosylering
2. Påkoppling protein
   - Ubiquitinylering
3. Kemisk modifiering
   - prolinhydroxylering
   - deaminering
4. Strukturell modifiering
   - proteolys
   - bryggor, disulfidbrygga.

Question 15

På vilka sätt kan fosforylering leda till förändring i protein.

Answer 15

1. Ändrad konformation –> nya ytor blottläggs eller begravs
2. Inbindningsdomän - t.ex. fosforylerad tyrosin som kan binda SH2
3. Täcka för, omöjliggöra interaktion till ett protein, maskera.

Question 16

På vilket sätt kan lipidering ändra ett proteins funktion? Enzym?

Vilken är den vanligaste modifieringen med lipidering?

Answer 16

• kan binda till ett lipimembran, som cellmembranet.
• lipidtransferaser
• Den vanligaste modifieringen sker på Cystein aa i en CAXX box. —> leder till att C terminala aminosyror klyvs bort och en lpipidsvans kopplas på.

Question 17

Vilket läkemedel kan påverka hur väl ett spec protein är vid cellmembranet?

Nyckelord Signalväg, celldelning

Answer 17

Ras-proteiner driver ofta cancer genom att ständigt aktiveras

Genom att förhindra lipitransferaser att koppla på en lipidsvans, hämmar man dem från att interagera med cellmembranet och komma i närheten av t.ex. en GEF.

Question 18

På vilket sätt kan acetylering ändra funktion av ett protein?

Nämn specifik aminosyra.

Answer 18

• t.ex. kromatinstruktur. Leder till mer öppet kromatin, genom att acetylera histonsvansar på lysin
• HATs som gör det.
• HDAC deacetyelerar

Question 19

Nämn hur prolinhydroxylering kan leda till förändrad funktion i ett protein.

Vilken vit är viktig

Answer 19

• Kollagena trådar har prolin som är hydroxylerade. Detta är en kemisk modifiering som är kovalent.
• Detta kommer skapa fler möjligheter till interaktioner mellan kollagena trådar så att dem kan bygga upp en kollagenfiber av tre st alfa- kedjor i helixen i en trippelhelixen.
• För enzymets funktion behövs vitamin C.

Question 20

Vad kan olika modifieringar av proteiner leda till för funktion?

Answer 20

• stabilitet av protein - ubiquitinylering
• lokalisering - lipidering, fosforylering
• veckning (prolinhydroxyering
• aktivitet (proteolys, fosforylering)

Question 21

Hur reglerar trannslation av mRNA i en oocyt?

Nyckelord mRNA stabilitet.

Answer 21

När oocyten inte är befruktad kommer ett protein som heter Maskin och CPEB. Maskin är en brygga mellan eIF4E och CPEB i mRNA. mRNA är i ringsluten form, men inaktiv.

I mRNA finnns en sevkens i 3 prim änden intill poly A svans, dit binder CPEB

• CPEB är ett adenylas som förkortar poly A svansen. Därmed förhindras translation, därmed kan inte PBP binda.
• Vid berfuktning ökar progesteron i oocyten. Detta kommer att aktivera Aurorakinas A som då fosforylerar CPEB.
• Konformationsändringen gör att Maskin släpper. eiF4E. Vi har då en fri 5 CAP.
• Samtidigt aktiveras plymeras som adenylerar poly A svansen, vilket gör att ringslutning kan ske.