Proteinbiosyntes förekommer i alla organ,vävnader och celler. Den största mängden protein syntetiseras i levern. Ribosomer utför proteinbiosyntes. Ur sin kemiska natur är ribosomer nukleoproteiner bestående av RNA (50-65%) och proteiner (35-50%). Ribonukleinsyra är beståndsdelarna i den granulära endoplasmatiska retikulum, där biosyntes och rörelse av de syntetiserade proteinmolekylerna förekommer.
Ribosomer i en cell är i form av kluster från 3 till 100 enheter - en polysom (polyribosom). Ribosomer är vanligtvis förbundna med varandra genom en slags tråd synlig under ett elektronmikroskop - i-RNA.
Varje ribosom har förmåga att oberoende syntetisera en polypeptidkedja, en grupp med flera sådana kedjor och proteinmolekyler.
Proteinbiosyntesstadier
Aminosyraaktivering.Aminosyror tränger in i hyaloplasman från den intercellulära vätskan som ett resultat av diffusion, osmos eller aktiv överföring. Varje typ av aminosyror och iminosyror samverkar med ett enskilt enzym - aminoacylsyntas. Reaktionen aktiveras av katjoner av magnesium, mangan, kobolt. En aktiverad aminosyra produceras.
Proteins biosyntes (andra steget) - interaktion ochkoppling av en aktiverad aminosyra med t-RNA. Aktiverade aminosyror (aminoacyladenylat) överförs av enzymer till cytoplasmas t-RNA. Processen katalyseras av aminoacyl-RNA-syntetaser. Återstoden av aminosyran är bunden av en karboxylgrupp till hydroxylen i den andra kolatomen i ribos i t-RNA-nukleotiden.
Proteins biosyntes (tredje etappen) - transportkomplex av den aktiverade aminosyran med t-RNA i cellens ribosom. Aminosyran är associerad med t-RNA, överförs från hyaloplasman till ribosomen. Processen katalyseras av specifika enzymer, av vilka det finns minst 20 i kroppen. Vissa aminosyror transporteras av flera t-RNA (till exempel valin och leucin - av tre t-RNA). Denna process använder energin från GTP och ATP. Det fjärde steget av biosyntes kännetecknas av bindningen av aminoacyl-t-RNA till m-RNA-ribosomkomplexet. Aminoacyl-t-RNA, som närmar sig ribosomen, interagerar med i-RNA. Varje t-RNA har en region med tre nukleotider - ett antikodon. I i-RNA motsvarar det en region med tre nukleotider - ett kodon. Varje kodon har en motsvarande t-RNA-antikodon och en aminosyra. Under biosyntesen fästs aminosyror till ribosomer i form av aminoacyl-tRNA, som därefter formas till en polypeptidkedja i den ordning som bestäms av placeringen av kodoner i i-RNA.
Nästa steg i proteinbiosyntes är initieringpolypeptidkedja. Efter att två intilliggande aminoacyl-t-RNA har fäst sina antikodoner till m-RNA-kodonerna skapas förhållanden för syntes av polypeptidkedjan. En peptidbindning bildas. Dessa processer katalyseras av peptidsyntetaser, aktiveras av Mg-katjoner och av faktorer för initiering av proteinnaturen Fl, F2, F3. Källan till kemisk energi är guanosintrifosfatsyra.
Avslutning av polypeptidkedjan.Ribosomen, på ytan av vilken polypeptidkedjan syntetiserades, når slutet av m-RNA-kedjan och sedan "hoppar av" från den. En ny ribosom är fäst i den motsatta änden av i-RNA i stället, som utför syntesen av nästa polypeptidmolekyl. Polypeptidkedjan lossnar från ribosomen och utsöndras i hyaloplasman. Denna reaktion utförs av en specifik frisättningsfaktor (faktor R), som är bunden till ribosomen och underlättar hydrolysen av esterbindningen mellan polypeptiden och t-RNA.
I hyaloplasman bildas polypeptidkedjorenkla och komplexa proteiner. Sekundära, tertiära och i många fall kvaternära strukturer i proteinmolekylen bildas. Således inträffar proteinbiosyntes i cellen.
