protein sintesis

Protein synthesis

Perpindahan informasi disandikan di dalam urutan nucleotide dari suatu molekul mRNA pada suatu urutan amino yang spesifik. di dalam suatu protein merupakan suatu proses kompleks disebut translasi sebab protein memerlukan terjemahan dari empat-letter abjad sampai 20-letter abjad seperti halnya mengoreksi pemesanan di dalam suatu urutan asam amino. terjemahan melibatkan keikutsertaan kedua-duanya tRNA dan rRNA, seperti halnya mRNA. informasi untuk suatu urutan asam amino protein terdapat di suatu urutan codon di dalam mRNA. masing-masing codon terdiri dari tiga nucleotida yang dibaca di dalam suatu cara yang nonoverlapping.

TRANSFER RNA.

tidak ada interaksi secara langsung antara suatu codon dan asam amino menghadirkan sebagai gantinya, asosiasi mereka ditengahi oleh perpindahan RNA molekul. ada sedikitnya satu jenis tRNA unik untuk masing-masing 20 asam amino. mereka ditunjuk tRNA, tRNA, dan seterusnya ( lihat figur 10.13 untuk singkatan asam amino). berbagai bemacam perpindahan RNAs berbeda antara satu dengan yang lain di dalam urutan nucleotida dan jarang terdapat nucleotida tertentu ( menggambarkan 11.4). nucleotide yang jarang ini ditemukan hanya di dalam tRNA dan dibentuk oleh posttranscriptional enzim modifikasi yang berbasis standard. semua molekul tRNA eukaryotic dan prokaryotic sekitar 80 nucleotides yang panjangnya dan mempunyai seluruh similiar yang sekunder dan yang struktur tersier dapat menyeret masuk cloverleaf bentuk wujud ditunjukkan di (dalam) figur 11.5 three-dimensional bentuk wujud yang nyata, bagaimanapun, adalah bahwa ditunjukkan di (dalam) figure 11.6.

semua molekul tRNA terbagi dua hal penting: ( 1) untuk molekul 3'end, mereka mereka menguasai urutan terminal CpCpAoh, yang bertindak sebagai suatu lokasi pemasangan yang covalent untuk suatu asam amino, dan ( 2) secara internal, masing-masing molekul membawa suatu pengulangan yang berisi tiga nucleotides komplementer kepada suatu codon; nucleotides ini adalah anticodon.

fungsi suatu molekul tRNA adalah untuk menyediakan suatu isyarat yang dikenali antara suatu codon dan asam amino yang spesifik. tujuan isyarat pengenalan ini adalah untuk meyakinkan ketelitian terjemahan. ada dua langkah-langkah penting, memerinci di bagian berikutnya, di mana isyarat pengenalan ini berfungsi. kedua-duanya langkah-langkah ini adalah penting dalam terjemahan mRNA yang akurat ke dalam suatu produk urutan asam amino yang mana mencerminkan urutan nucleotides di dalam DNA.

aminoacyl-tRNA

pemasangan secara covalent dari suatu asam amino ke tRNA mengkatalisasi kelompoknya oleh suatu aminoacyl-tRNA ligase atau synthetase spesifik, di mana ada 20 jenis ( masing-masing dapat satu dari 20 asam amino). ini adalah enzim kompleks. mereka mengenali kedua-duanya [asam amino kelompok mereka dan tRNA sekeluarga dalam rangka membentuk suatu pertalian carboxyl akhir yang covalent dari tRNA itu sendiri. proses ini terjadi dalam dua langkah, seperti dapat ditunjukkan menggunakan contoh serine.

aminoacyl-tRNA ligases mempunyai peran penting dalam meyakinkan informasi keturunan, yang mana sangat hati-hati sekali memancarkan tetap utuh turun temurun, juga dengan teliti dinyatakan selama terjemahan. ketelitian terjemahan sungguh-sungguh dependent pada ketelitian dengan suatu aminacyl-tRNA ligases membedakan antara asam amino dan attaches yang benar ke sekelompok tRNA.

ketelitian dicapai oleh fungsi enzymatic tambahan yang dikuasai oleh aminoacyl-tRNA ligases. yang pertama adalah suatu terification fungsi, seperti yang tunjukkan dalam contoh yang berikut. isoleucyl-tRNA ligase adakalanya mengenali tRNA yang salah dan salah membentuk isoleucyl-tRNA dibandingkan isoleucyl-tRNA. kesalahan ini bisa mengakibatkan penggantian dari suatu isoleucine residu selama sintese protein.

asosiasi tRNA berikut dengan ( valylacyl-AMP) isoleucyl-tRNA-ligase complex sejalan 2() mempengaruhi hidrolisis valylacyl-AMP ke valine dan AMP disbanding pembentukan valyl-tRNA.

aminoacyl-tRNA ligases mempunyai peran penting dalam terjemahan yang di kode keturunan, menghubungkan asam amino spesifik dengan sekeluarga anticodons. lebih dari itu, mereka menguasai koreksi cetakan dan verifikasi fungsi yang meyakinkan terjemahan akurat oleh/dengan pokok asosiasi masing-masing asam amino dan anticodon untuk minimal satu cek tambahan. Pada contoh terdahulu, jika laju galat di dalam pengaktifan asam amino oleh isoleucyl-tRNA ligases adalah valine saban 100 isoleucines sedang koreksi cetakan suatu laju galat yang diamati 1 di dalam 180, keseluruhan laju galat adalah 1/100 x 1/180= 1/18.000

PEPTIDE MENGIKAT FORMASI

berikut pembentukan aminoacyl-tRNAs. langkah yang berikutnya pada sintese protein adalah pemesanan aminoacyl-tRNAs dan pembentukan ikatan peptide. pemesanan ini terpenuhi oleh ribosomes, yang mempekerjakan urutan codons ada di mRNA. ribosomes adalah nucleoprotein struktur besar di mana tiga utama molekul rRNA merupakan complexed dengan sejumlah ribosomal protein yang spesifik. ribosomes terdiri dari dua subunit menunjuk, di dalam bakteri, 305 dan 50S (S merupakan ukuran yang ditentukan oleh tingkat di mana suatu partikel unsur suatu sedimen solusi di dalam suatu sentrifuge). ribosomal subunit eukaryotes biasanya lebih besar, 40S dan 60S. asosiasi suatu subunit kecil dan besar membentuk suatu ribosome ukuran 70S ( bakteri) dan 80S (eukaryotes).

chloroplasts dan mitochondria di sel eukaryotic menguasai mereka sendiri ribosomes, yang jadilah lebih similar di dalam ukuran bagi prokaryotes dibandingkan ribosomes eukaryotic yang ditemukan di dalam cytoplasma. sebagian besar DNA ditemukan di dalam chlorplasts dan mitochondria, mekanisme penyatuan kode untuk protein untuk kloroplast dan mitochondria.

semua polypeptides disatukan pada awal NH₂ terminal berakhir; dan melangkah maju ke COOH terminal akhir, dan semua diaktifkan dengan methionine, meskipun demikian, N-Terminal methionine residu dibelah dari polypeptides tertentu sebelum penyelesaian sintese. Suatu jenis tRNA, tRNA, spesifik selalu melayani untuk memulai synthetis polypeptides. di dalam bakteri, methionine memulai selalu mempunyai – NH₂ akhir yang dihalangi oleh suatu formyl residu() untuk membentuk N- formylmethionyl-tRNA. formyl residu dibelah dari N-Terminal methionine residu sekali ketika sintese polypeptide telah dimulai. bagaimanapun, di dalam eukaryotes memulai methionyl-tRNA tidaklah formylated. di prokaryotes dan eukaryotes, methionine residu diposisikan di dalam suatu polypeptide dimasukkan oleh suatu second jenis tRNA.

inisiasi sintese polypeptide mulai dengan pemasangan ribosomal subunit yang kecil kepada suatu bungkus lokasi pada mRNA yang meliputi memulai methionine codon AUG. memulai N-Formylmethionyl-tRNA, kemudian mengikat sedemikian rupa sehingga anticodon nya memasang codon AUG. proses ini melibatkan keikutsertaan tiga inisiasi protein factors, yaitu IF1,IF2, dan IF3. IF3 pada awalnya harus ribosomal subunit yang kecil, mencegah pemasangan dari pembuatan dan subunit besar tersedia untuk mengikat mRNA. IF2 mengikat GTP sebagai cofactor di dalam pembentukan inisiasi kompleks. ribosomal subunit yang besar kemudian mengikat kepada yang kompleks, memburu faktor inisiasi, dengan serentak pemecahan GTP GDP+ P. subunit yang besar menguasai dua tRNA yang mengikat lokasi peptidyl-tRNA. (lokasi P) dan lokasi aminoacyl-tRNA.dan memulai N-Formylmethionyl-tRNA, terletak P lokasi yang hanya pada tRNA, dari semua berbagai tRNAs, dapat mengambil bagian di dalam pembentukan inisiasi kompleks. codon mRNA mengikuti awal codon AUG ditemukan kebalikan Suatu lokasi, di mana yang avaliable untuk memasangkan dengan suatu aminoacyl-tRNA mempunyai anticodon yang sesuai.

langkah yang berikutnya di dalam sintese polypetide adalah suatu proses berdaur yang terjadi ketika masing-masing asam amino baru ditambahkan kepada polypeptide yang tumbuh. disebut langkah pemanjangan. langkah ini, pada prokaryotes, memerlukan keikutsertaan dua faktor pemanjangan. EF-Tu dan EF-G. faktor pemanjangan dapat disamakan di dalam sel eukaryotic yang mana EF-1 dan EF-2. EF-TU ditunjuk mengikat GTP sebagai cofactor dan kemudian adalah mampu untuk menghubungkan dengan aminoacyl-tRNA manapun, kecuali tRNA. EF-TU yang merupakan protein tunggal yang paling berlimpah di dalam sel prokaryotic, constituting hampir 6% dari semua protein di dalam E.Coli. aminoacyl-tRNAs mungkin selalu dihubungkan dengan EF-Tu dibanding ada dalam status yang cuma-cuma. , aminoacyl-tRNA-EF-Tu:GTP kompleks ini, kemudian mengikat . kepada Suatu lokasi ribosome. codon menempatkan di Suatu lokasi ribosome. codon ditempatkan; terletak di Suatu lokasi tertentu yang pada aminoacyl-tRNA yang kompleks yang bisa diterima melalui hydroge-bonding antara codon itu dan anticodon aminoacyl-tRNA. EF-Tu kemudian bebas dari ribosome, dengan concornitant perpecahan GTP GDP + P.

ketika Suatu lokasi diduduki oleh aminoacyl-tRNA yang sesuai, ikatan peptide kemudian dibentuk oleh peptidyl transferase, suatu enzim yang menjadi bagian dari ribosomal subunit yang lebih besar. N-Formylmethionyl residu digeser dari pemasangan nya ke tRNA kepada – NH₂ kelompok asam amino residu berkait dengan aminoacyl-tRNA diSuatu lokasi, membentuk suatu peptidyl-tRNA(). energi untuk perpindahan ini mungkin diperoleh dari hidrolisis ikatan aminoacyl N-Formylmethionyl-tRNA.

EF-G berikutnya, complexed dengan GTP, mengambil bagian di suatu langkah translocation di mana GTP GDP+ P. ribosome berjalan terus oleh satu codon mRNA. menempatkanlah peptidyl-tRNA di lokasi P dan membebaskan Suatu lokasi. Suatu lokasi kemudian tempati oleh aminoacyl-tRNA yang berikutnya yang mempunyai suatu anticodon yang sesuai dengan mRNA codon. sekarang kebalikan bahwa lokasi. tRNA yang deacylated dihubungkan dari ribosome oleh pergerakan yang baru saja diuraikan. tindakan siklis peptidyl transferase yang diikuti oleh translocation ribosome sepanjang mRNA. satu codon pada waktu yang sama, memimpin ke arah sintese polypeptide progresif, urutan asam amino cuka yang sedang ditetapkan oleh pesanan codons sepanjang mRNA.

ketika ribosome yang pertama pindah;gerakkan sepanjang mRNA, ribosomal yang mengikat lokasi dibebaskan, dan second ribosome membentuk dari subunit dan awal sintese polypeptide. asosiasi sejumlah ribosomes aktif dengan molekul mRNA tunggal membentuk suatu polyribosome, atau polysome.

sintese polypeptide berlanjut sampai suatu penghentian codon di mRNA. secara umum, tiga codons-UAA,UAG berbeda, dan UGA dapat menetapkan penghentian. urutan dasar ini codons dikenali oleh protein penghentian khusus. di E. Ecoli ada dua . seperti protein, RF1 dan RF2. RF1 mengenali urutan UAA dan UAG, sedang RF2 mengenali semua tiga penghentian codons. ketika suatu penghentian codon nampak di Suatu lokasi, suatu protein penghentian masuk Suatu lokasi, menyebabkan peptidyl transferase untuk mempengaruhi suatu pergeseran polypeptide yang abortif yang diselesaikan sedemikian rupa sehingga bebas dari ribosome sebagai polypeptide cuma-cuma(). ribosomal subunit kemudian memisahkan dari mRNA dan dapat terlibat dalam putaran sintese polypeptide yang lain .

ketelitian sintese protein tergantung pada sebagian pada ketepatan yang mana anticodon dan codon membentuk ikatan hidrogen. memasangkan anticodon dan codon dimonitor oleh ribosomes untuk meyakinkan bahwa aminoacyl-tRNA yang benar hadir di depan ikatan peptide dibentuk. mengarahkanlah bukti untuk peran ribosomes yang aktif di dalam monitoring anticodon-codon memasangkan disajikan oleh mutasi yang mengubah ribosomal protein dan mempengaruhi ketelitian sintese protein.