Proteinbiosynthese kommt in allen Organen vorGewebe und Zellen. Die größte Proteinmenge wird in der Leber synthetisiert. Ribosomen führen Proteinbiosynthese durch. Entsprechend der chemischen Natur des Ribosoms setzen sich Nukleoproteine aus RNA (50-65%) und Proteinen (35-50%) zusammen. Ribonukleinsäure ist ein integraler Bestandteil des granulären endoplasmatischen Retikulums, in dem die Biosynthese und Bewegung von synthetisierten Proteinmolekülen stattfindet.
Ribosomen in der Zelle liegen in Form von Clustern von 3 bis 100 Einheiten vor - Polisome (Polyribosomen). Ribosomen sind normalerweise durch eine Art Faden miteinander verbunden, der unter einem Elektronenmikroskop sichtbar ist - i-RNA.
Jedes Ribosom ist in der Lage, eine Polypeptidkette, eine Gruppe mehrerer solcher Ketten und Proteinmoleküle unabhängig voneinander zu synthetisieren.
Stufen der Proteinbiosynthese
Aktivierung von AminosäurenAminosäuren gelangen durch Diffusion, Osmose oder aktive Übertragung aus der extrazellulären Flüssigkeit in das Hyaloplasma. Jede Art von Amino- und Imino-Säuren interagiert mit einem einzelnen Enzym - Aminoacyl-Synthetase. Die Reaktion wird durch die Kationen von Magnesium, Mangan, Kobalt aktiviert. Es gibt eine aktivierte Aminosäure.
Proteinbiosynthese (zweite Stufe) - Interaktion undVerbindung aktivierte Aminosäure mit tRNA. Aktivierte Aminosäuren (Aminoacyladenylat) werden mit Enzymen auf cytoplasmatische t-RNA übertragen. Der Prozess wird durch Aminoacyl-RNA-Synthetasen katalysiert. Der Aminosäurerest ist durch eine Carboxylgruppe mit dem zweiten Hydroxylkohlenstoffatom der Ribose-Nukleotid-t-RNA verbunden.
Proteinbiosynthese (dritte Stufe) - TransportKomplex aktivierte Aminosäure mit tRNA in den Zellribosomen. Aminosäure ist mit t-RNA assoziiert und wird vom Hyaloplasma auf das Ribosom übertragen. Der Prozess wird von bestimmten Enzymen katalysiert, die mindestens 20 im Körper vorhanden sind, und einige Aminosäuren werden von mehreren T-RNAs transportiert (z. B. Valin und Leucin - drei T-RNAs). Dieser Prozess nutzt die Energie von GTP und ATP. Die vierte Stufe der Biosynthese ist durch die Bindung von Aminoacyl-t-RNA an den i-RNA-Ribosomen-Komplex gekennzeichnet. Aminoacyl-t-RNA, die zum Ribosom gelangt, interagiert mit i-RNA. Jede t-RNA hat eine Stelle, die aus drei Nukleotiden besteht - einem Anticodon. In i-RNA entspricht es einer Region mit drei Nukleotiden - einem Codon. Jedes Codon entspricht der Anticodon-t-RNA und einer Aminosäure. Im Verlauf der Biosynthese werden Aminosäuren als Aminoacyl-tRNA an die Ribosomen gebunden, die anschließend in einer durch die Plazierung von Codons in der mRNA bestimmten Reihenfolge in einer Polypeptidkette gebildet werden.
Die nächste Stufe der Proteinbiosynthese ist die InitiierungPolypeptidkette. Nachdem die beiden benachbarten Aminoacyl-t-RNAs mit ihren Anticodons die Codons der i-RNA miteinander verbunden haben, werden Bedingungen für die Synthese der Polypeptidkette geschaffen. Eine Peptidbindung wird gebildet. Diese Prozesse werden durch Peptidsynthetasen katalysiert, die durch Mg-Kationen und Proteininitiierungsfaktoren F1, F2, F3 aktiviert werden. Die chemische Energiequelle ist Guanosintriphosphatsäure.
Terminierung der Polypeptidkette.Das Ribosom, auf dessen Oberfläche eine Polypeptidkette synthetisiert wurde, erreicht das Ende der m-RNA-Kette und "springt" davon ab. An das andere Ende der i-RNA schließt sich ein neues Ribosom an, das das nächste Molekül des Polypeptids synthetisiert. Die Polypeptidkette wird vom Ribosom abgelöst und in das Hyaloplasma freigesetzt. Diese Reaktion wird unter Verwendung eines spezifischen Freisetzungsfaktors (Faktor R) durchgeführt, der mit dem Ribosom verbunden ist und die Hydrolyse der Esterbindung zwischen dem Polypeptid und t-RNA erleichtert.
Im Hyaloplasma werden Polypeptidketten gebildeteinfache und komplexe Proteine. Sekundär-, Tertiär- und in vielen Fällen quaternäre Strukturen des Proteinmoleküls werden gebildet. Somit findet eine Proteinbiosynthese in der Zelle statt.
