سنتزپروتئین

orkidehm

مدیر تالار زیست شناسی
بيوسنتز پروتئين فرآيندي است كه طي آن اطلاعات موجود درmRNA براي ساخت پروتئين مورد استفاده قرار مي‌گيرد. تنظيم سرعت ساخت پروتئين‌ها به دو صورت كلي و اختصاصي انجام مي‌شود و در نهايت نيز وقتي نيازي به وجود پروتئين نباشد، در اثر كاتابوليسم، آنها را تجزيه مي‌كند.جریان اطلاعات ژنتيکی از ترتيب « DNA- RNA- پروتئين» پيروی می کند.اطلاعات ژنتيکی موجود در ناحيه ساختمانی يک ژن به صورت مولکول RNA رونويسی می شود به نحوی که توالی RNA مکمل توالی DNA است.در mRNA به 61 کدون مربوط به اسيدهای آمينه کدون با معنی و به 3 کدون خاتمه دهنده کدونهای بی معنی می گويند. اسيدهای آمينه از طريق اتصال به tRNA توسط آنزيم «tRNA آمينواسيل سنتتاز» فعال می شوند.خواندن mRNA از جهت صورت می گيرد و جفت شدن بازهای mRNA و tRNA به صورت موازی و مختلف الجهت انجام می شود.علاوه بر 20 نوع آنزيم آمينو اسيل tRNA سنتتاز دو آنزيم ديگر نيز در سنتز پروتئين شرکت دارند.آنزیم پپتيديل ترانسفراز که باعث ايجاد پيوند پپتيدی بين اسيدهای آمينه متصل به tRNA های موجود در جايگاه A و P می شود و آنزيم پپتيديل ترانس لوکاز که باعث جابه جايی tRNA از جايگاه A به P می شود.انرژی مورد استفاده در سنتز پروتئينها از دو منبع ATP و GTP تأمين می شود.

مراحل سنتز شامل مرحله آغاز,طویل شدن,خاتمه و پردازش می باشد.مرحله آغازشامل تشكيل كمپلكس آغازگرS 40 می باشد که نيازمندmRNA, فاكتور آغازگر شده كه به صورتeIF نمايش داده مي‌شوند,زير واحد S 40 ريبوزومي و tRNA می باشد.مرحله طويلشدن به كمپلكس آغازگر S 80، tRNA هاي ناقل اسيدهاي آمينه، GTP و فاكتورهاي طويل كننده eEF1 , eEF[SUB]2[/SUB], eEF1 يا آنزيم ترانس لوكاز (Translocase) نياز دارد.درمرحله ختم ابتدا يك فاكتور آزاد كننده همراه با GTP ،كدون ختم را شناسايي مي‌كند و با اتصال آن به ريبوزوم، عمل ختم به وسيلة پپتيديل ترانسفراز انجام مي‌شود و بالاخره جدا شدن زير واحدهاي ريبوزومي با هيدروليز ATP صورت مي‌گيرد. پروتئين‌هايي كه بايد ترشح شوند يا در غشاء قرار گيرند توسط ريبوزوم هاي روي شبكه آندوپلاسمي ساخته مي‌شوند. پروتئين‌هاي ترشحي در انتهاي آميني يا در مجاورت انتهاي آميني خود حاوي يك توالي اسيدهاي آمينه هيدروفوب هستند كه به نام «پپتيد علامتي» (Signal peptide) ناميده مي‌شود.
مراحل شناسايي پپتيد علامتي و هدايت سنتز پروتئين از سيتوزول به شبكة آندوپلاسمي به شرح ذيل است:
1- شناسايي توالي علامتي به وسيلة ذره شناساگر علامت يا SRP
2- اتصال كمپلكس پپتيد علامتي –SRP- ريبوزوم به شبكه آندوپلاسمي و ادامه يافتن سنتز پروتئين در داخللومن شبكه آندوپلاسمي
پروتئين‌هاي سرتاسري يا انتگرال (Integral) غشايي به دليل وجود يك توالي هيدروفوب در پروتئين در حال ساخت كه به نام «توالي متوقف كننده» (Stop-transfer signal) ناميده مي‌شود، انتقال پروتئين از عرض غشاء متوقف مي‌شود و بدين ترتيب توالي فوق در عرض غشاء قرار مي‌گيرد.
تا خوردن پروتئين فرايندی است که در طی آن قسمت های کوتاه پلی پپتيد تازه سنتز شده تا خورده و واحدهای ساختمانی نوع دوم را تشکيل می دهند.سپس نيروهايی که نواحی آبگريز را برای دوری از حلال مدفون می کنند,پلی پپتيد کمی تاخورده را به درون گويچه مذاب می رانند که در آن واحدهای ساختمانی نوع دوم برای اتخاذ آرایش فضایی ذاتی پروتئين بازآرایی می شوند.
پروتئين هایی که به تا خوردن کمک می کنند شامل پروتئين دی سولفيد ايزومراز,پرولين-سيس ترانس ايزومراز و شاپرون ها هستند که در تا خوردن بيش از نيمی از پروتئينهای پستانداران شرکت می کنند.شاپرون ها پلی پپتيدهای تازه سنتز شده را از دسترس حلال دور نگه می دارندو محيطی را فراهم می کنندکه در آن عناصر ساختمانی نوع دوم پديد آمده,به گويچه های مذاب بپيوندند.
پريون ها که ذرات پروتئينی فاقد اسيد نوکلئيک هستند باعث ايجاد انسفالوپاتی های اسفنجی شکل قابل سرايت و کشنده مثل بيماری کروتزفلدژاکوب,اسکراپی و انسفالوپاتی های اسفنجی شکل گاوی می شوند.بيماری های پريونی مستلزم تغییر ساختمان نوع دوم به سوم در يک پروتئين طبيعی به نام PrPc است.در اثر بر همکنش PrPc با ايزوفرم بيماری زای ژن يعنی PrPsc ,آرايش فضايی PrPc از يک ساختار مارپيچ α به ساختمان صفحات β با مشخصه PrPsc,تبدیل می شود.
عواملی که بيوسنتز پروتئين را مهار می کنند شامل آنتی بيوتيک ها و سموم می باشند که آنتی بيوتيک ها نيز خود شامل استرپتومايسين,تتراسايكلين,كلرامفنيكل,اريترومايسين,سيكلوهگزيميد,پورومايسين وسموم شامل سم دیفتری,سياه سرفه و ريسین می باشد.

منبع
 
بالا