Protein szintézis Protein m ó dosít ás 3. Protein transzport

1. Protein szintézis • Protein módosítás • 3. Protein transzport

2. protein szintézis Centrális dogma DNS RNSprotein transzkripciótranszláció kivétel– retrovírusok – reverz transzkripció

3. Protein szintézis • Aminosav aktiválás • Protein szintézis lépései

4. Protein szintézis Genetikai információ : messenger RNS (mRNS) kodonjai Riboszóma: Fehérjeszintézis helye : proteinek + riboszómális RNA (rRNA) Adaptor : kodon szekvencia felismerése molekula megfelelő aminósavra fordítása transzfer RNS (tRNS) Aktivált aminósavak Protein faktorok: IF, EF, RRF Energia:ATP és GTP

5. Eukarióta mRNS ORF :Open reading frame azaz leolvasási keret Mutációk pl. kereteltolásos

6. Genetikai kód tripletek Univerzális de kivételek pl. mitokondrium Degenerált ill. redundáns 1 aminósav– több mint 1 kodon lineáris nincs kihagyás nincs átfedés

7. 4 kar és hurok • módosított bázisok • Wobble azaz lötyögés antikodon Adaptor molekula tRNS tRNS: 74-93 nukleotid Szekunder szerkezet Tercier szerkezet www.biochem.uwo.ca/meds/medna/tRNA.html library.thinkquest.org/.../RNA.htm

8. Class I Arg, Cys, Gln, Glu, Ile, Leu, Met, Trp, Tyr, Val Aminosav aktiválás Class II Ala, Asn, Asp, Gly, His, Lys, Phe, Pro, Ser, Thr enzim Aminoacyl – tRNS szintetáz tRNS Enzimek száma fajspecifikus (33-48)

9. Aminósav aktiválási reakció 1: Aminósav aktiválás aa + ATP <=> aa~AMP + PPi 2: aminoacyl csoport transzfer a tRNS re aa~AMP + tRNA <=> aa-tRNA + AMP www.mun.ca/.../BIOL2060/CellBiol20/CB20_5.html

10. Protein szintézis :riboszóma small subunit Big subunit big subunit small subunit

11. Riboszóma főbb kötőhelyei mindkét alegység nagy alegység A site - aminoacyl tRNS katalízis: ribozyme P site - peptidyl tRNS RNS katalítikus aktivitással E site – exit üres tRNS 23/28 S RNS mRNSkötésER kötőhely (eukaryota) ( 16/18 S RNS mRNS sapka)

12. Protein szintézis:riboszóma kötőhelyek elhelyezkedése A: aminoacyl tRNS site P:peptidyl tRNS site E: exit site Exit channel növekvő peptidlánc ezen halad át Catalytic site

13. Fehérjeszintézis lépései: • Iniciáció • Elongáció • Termináció • Szétesés (Disassembly) Fehérjeszintézis szabályai: • Transzláció iránya 5' -> 3' • Képződő fehérje N-terminus irányból C-terminusirányba

14. Iniciáció 30 S subunit IF és kis alegység kötődése mRNS és lánckezdő Met-tRNSi korrekt kötődése P helyre Riboszóma nagy alegység kötődése és GTP bontás Met

15. Peptidyl-tRNA Elongáció ciklusos Új aminoacyl-tRNS kötődése az A helyen Új peptidkötés kialakítása (ribozyme szerepe) Riboszóma áthelyeződése az egész komplex 1 tripletnyit mozog GTP bontás Üres tRNS disszociál az E helyről

16. Termináció RF kötődése peptidyl-tRNS-ről leválik a polipeptidlánc E helyről üres tRNS disszociál RF is leválik és GTP bontás Peptidyl-tRNA

17. Szétesés riboszóma alegységek, P helyről tRNS és mRNS leválása

18. antibiotikumok Iniciáció és elongáció Streptomycin • Iniciáció gátlása • Interferál a kodon antikodon • párosodással

19. elongáció antibiotikumok • Chloramphenicol: • Peptidyl transzferáz gátlásaprokaryotákban • tRNS beötődését A helyre gátolja Cycloheximide: - Peptidyl transzferáz gátlásaeukaryotákban Erythromycin: - Gátolja a fehérje útját Tetracycline: - aminoacyl-tRNS A helyre kötődését gátolja

20. antibiotikumok termináció Puromycin: - Láncközben terminációt okoz

21. 2. Protein ko és poszttranszlációs módosítások 3. Protein szortírozás és szállítás

22. Fehérjeszintézis helye Prokaryota sejt: szabad riboszómák poliriboszómák • Eukaryota sejt: • Szabad riboszómák, polyriboszómák • Endoplazmatikus retikulum • kötött riboszómákkal

23. Durvafelszinű endoplazmatikus retikulum Riboszóma: protein szintézis Membrán: módosítás és szállítás

24. Protein road-map Cytoszol: szabad riboszómák Minden fehérje szintézise szabad riboszómán indul ER kötött ribozómán Fejeződik be ER, Golgi, Plazmamembrán Lizoszóma,endoszóma Szekréciós fehérje végig citoszolban szabad riboszómán Sejtmag Peroxiszóma Mitochondrium színtest

25. irányítószám helyettszignál peptid és szignálfolt

26. signal recognition particle (SRP) szerkezete Ribonukleoprotein Komplex RNS + 6 protein Szignál peptid felismerése Riboszómához kötődés Elongáció gátlása RNA GTP

27. Riboszóma és ER kapcsolódása

28. Fehérjeszintézis ER kötött riboszómán

29. Ko – és poszt-transzlációs módosítások Signal peptide Signal peptidase Ko: egyes aminósavak módosítása pl. metiláció diszulfid híd, glikoziláció Poszt: szignál peptid eltávolítása, glikoziláció

30. N-glikoziláció az ER-ban egyöntetű: 14 monoszaccharid aszparagin oldalláncon cukor donor: dolichol Enzyme:oligosaccharyl transzferáz

31. Transzmembrán fehérjék

32. Transzmembrán fehérjék szintézise Több szignál peptid szükséges start transfer és stop transfer peptidek

33. Multipass membrán proteinek többszörös szignál peptid párok példa:rodopszin

34. Protein minőségi kontroll Chaperonok az ER lumenében (BiP, calneurin) Protein hajtogatódás ellenőrzése Hibás fehérjék korrekciója Hibás fehérjék aggregálódásának gátlása

35. Proteaszóma szerkezete és funkciója Hibás, nem javítható fehérjék megsemmisítése ATP