يحدث التخليق الحيوي للبروتين في جميع الأعضاءالأنسجة والخلايا. يتم تصنيع أكبر كمية من البروتين في الكبد. تقوم الريبوسومات بعملية التخليق الحيوي للبروتين. الريبوسومات بطبيعتها الكيميائية هي بروتينات نووية تتكون من RNA (50-65٪) وبروتينات (35-50٪). الحمض النووي الريبي هو مكونات الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية ، حيث يحدث التخليق الحيوي وحركة جزيئات البروتين المركب.
تكون الريبوسومات في الخلية على شكل مجموعات من 3 إلى 100 وحدة - متعدد الريبوسومات (polyribosome). عادة ما تكون الريبوسومات مترابطة بواسطة نوع من الخيط المرئي تحت المجهر الإلكتروني - i-RNA.
كل ريبوسوم قادر على تخليق سلسلة بولي ببتيد واحدة بشكل مستقل ، مجموعة - العديد من هذه السلاسل وجزيئات البروتين.
مراحل التخليق الحيوي للبروتين
تنشيط الأحماض الأمينية. تدخل الأحماض الأمينية الهيالوبلازم من السائل بين الخلايا نتيجة الانتشار أو التناضح أو النقل النشط. يتفاعل كل نوع من الأحماض الأمينية والإيمينية مع إنزيم فردي - aminoacyl synthetase. يتم تنشيط التفاعل بواسطة كاتيونات المغنيسيوم والمنغنيز والكوبالت. يتم إنتاج حمض أميني منشط.
التخليق الحيوي للبروتين (المرحلة الثانية) - التفاعل واتصال حمض أميني منشط مع t-RNA. يتم نقل الأحماض الأمينية المنشطة (aminoacyladenylate) بواسطة الإنزيمات إلى t-RNA السيتوبلازمي. يتم تحفيز العملية بواسطة مواد تركيبية aminoacyl-RNA. يرتبط ما تبقى من الحمض الأميني بواسطة مجموعة كربوكسيل بالهيدروكسيل لذرة الكربون الثانية من ريبوز نيوكليوتيد t-RNA.
التخليق الحيوي للبروتين (المرحلة الثالثة) - النقلمركب من الحمض الأميني المنشط مع t-RNA في ريبوسوم الخلية. يرتبط الحمض الأميني بـ t-RNA وينتقل من الهيالوبلازم إلى الريبوسوم. يتم تحفيز العملية بواسطة إنزيمات معينة ، منها 20 إنزيمات على الأقل في الجسم ، ويتم نقل بعض الأحماض الأمينية بواسطة العديد من t-RNAs (على سبيل المثال ، فالين وليوسين - بواسطة ثلاث رنا ت-رنا). تستخدم هذه العملية طاقة GTP و ATP. تتميز المرحلة الرابعة من التخليق الحيوي بربط aminoacyl-t-RNA بمركب m-RNA-ribosome. يتفاعل Aminoacyl-t-RNA ، الذي يقترب من الريبوسوم ، مع i-RNA. يحتوي كل t-RNA على منطقة تتكون من ثلاثة نيوكليوتيدات - anticodon. في i-RNA ، يتوافق مع منطقة بها ثلاثة نيوكليوتيدات - كودون. يحتوي كل كودون على مضاد كودون t-RNA وحمض أميني واحد. في سياق التخليق الحيوي ، يتم ربط الأحماض الأمينية بالريبوسومات في شكل aminoacyl-tRNA ، والتي يتم تشكيلها لاحقًا في سلسلة بولي ببتيد بالترتيب الذي يحدده وضع الكودونات في i-RNA.
المرحلة التالية من التخليق الحيوي للبروتين هي البدءسلسلة بولي ببتيد. بعد أن قام اثنان من aminoacyl-t-RNAs المتجاورين بتوصيل مضادات الكودونات الخاصة بهما بكودونات m-RNA ، يتم إنشاء الظروف لتركيب سلسلة polypeptide. يتم تشكيل رابطة الببتيد. يتم تحفيز هذه العمليات عن طريق التركيبات الببتيدية ، ويتم تنشيطها بواسطة الكاتيونات Mg وعوامل بدء طبيعة البروتين F1 ، F2 ، F3. مصدر الطاقة الكيميائية هو حمض غوانوزين ثلاثي الفوسفات.
إنهاء سلسلة عديد الببتيد. يصل الريبوسوم ، الذي تم تصنيع سلسلة عديد الببتيد على سطحه ، إلى نهاية سلسلة m-RNA ، ثم "يقفز" منه. يتم توصيل ريبوسوم جديد بالطرف المقابل من i-RNA في مكانه ، والذي يقوم بتوليف جزيء متعدد الببتيد التالي. يتم فصل سلسلة البولي ببتيد عن الريبوسوم وإفرازها في الهيالوبلازم. يتم تنفيذ هذا التفاعل بواسطة عامل إطلاق محدد (العامل R) ، والذي يرتبط بالريبوسوم ويسهل التحلل المائي لرابطة الإستر بين بولي ببتيد و t-RNA.
في الهيالوبلازم ، تتشكل سلاسل بولي ببتيدبروتينات بسيطة ومعقدة. تتشكل الهياكل الثانوية والثالثية ، وفي كثير من الحالات ، الهياكل الرباعية لجزيء البروتين. وهكذا ، يحدث التخليق الحيوي للبروتين في الخلية.
