TRADUÇÃO SÍNTESE PROTEICA

1. TRADUÇÃO SÍNTESE PROTEICA

2. DNA Replicação Transcrição reversa Transcrição RNA Tradução Proteína

3. Fluxo da Informação Genética Código genético 3 bases nitrogenadas 1 amino ácido

4. Marcos no metabolismo de proteínas • 1. ~1950- síntese proteica em pequenas partículas de ribonucleoproteínas (Paul Zamecnik- fracionamento celular, radioativo)- ribossomos • 2. aminoacil-tRNA sintetases- tRNA, ATP Hoagland & Zamecnick) • 3. hipótese do adaptador (tRNA, anti-codon Francis Crick)

5. Síntese proteica • ~300 moléculas envolvidas • ~90% da energia gasta nos processos biossintéticos • Bactérias: ~35% do peso: 20.000 ribossomos, 100.000 proteinas (fatores e enzimas), 200.000 tRNAs • Processo rápido: ~20 resíduos/seg • Erro: 1 a cada 10.000 aa adicionados

6. Síntese e Processamento de Proteínas Transcrição Processamento pós-traducional Transcrito primário Processamento pós-transcricional mRNA maduro Modificações covalentes nos aminoácidos Tradução Dobramento Proteína (inativa) Proteína ativa

7. Código genético (degenerado)

8. Outras seqüências de mRNA podem especificar a mesma seqüência de aminoácidos

9. Código genético alternativo em mitocôndrias

10. Troca de “frame” Virus (sarcoma de Rous): gag e pol (1/20) • Gag: ... ACA AAU UUA UAG GGA GGG • Pol: .... ACA AAU UUAUA GGG AGG

11. Código genético • Códon de iniciação- AUG (raro- GUG, UUG) • Códon de terminação- UAA, UAG, UGA

12. RNAs

13. tRNA

15. O ribossomo acomoda dois tRNAs carregados

16. Etapas da síntese de proteínas 1. Ativação do aminoácido 2. Iniciação 3. Elongação 4. Terminação 5. Dobramento/processamento pós-tradução

17. 1. Ativação do aminoácido Aminoacil tRNA sintetase • ATP + aa aminoacil-AMP + Ppi • aminoacil-AMP + tRNA aminoacil-tRNA + AMP Aminoacil tRNA sintetase

18. 1. Ativação do aminoácido Aminoacil tRNA sintetase aminoacil-AMP

19. Classe I Classe II aminoacil-AMP aminoacil-tRNA

20. 1. Ativação do aminoácido Ligação do aminoácido ao tRNA Aminoacil t-RNA A etapa de ativação do aminoácido é determinante na fidelidade da tradução

21. 2. Iniciação (bactéria) Ribossomo bacteriano reconhece uma sequência no mRNA- Shine Delgarno

22. Nas bactérias, o primeiro amino ácido é formil-metionina fMet-tRNAf tem características que o distinguem como tRNA iniciador (tRNAi) Só tRNAi liga no sítio P e ao fator de iniciação (IF1 ou IF2) Eucariotos- primeiro aa é metionina

23. H Adição do grupo formil no metionil-tRNAf: dependente de ácido fólico tRNA para formil-metionina é diferente da tRNA para metionina

24. AA2 3. Elongação

25. Peptidil-transferase- 23S? Sítio E- bactéria

27. Translocação

28. 4. Terminação Proteínas de terminação (RFs): diferentes de acordo com o códon de terminação (bactérias) RFs- estrutura semelhante aos tRNAs, mas ligam em regiões distintas nos ribossomos Túnel de saída do ribossomo para a proteína- 12- 20 Å

29. Polissomo :10-100 ribossomos

30. Fatores proteicos necessários para iniciação da tradução Bactéria: IF-1 – Previne ligação prematura dos tRNAs ao sítio A IF-2 – Facilita ligação do fMet-tRNAf a subunidade 30S (liga GTP) IF-3 – Liga suunidade 30S e previne associação prematura da subunidade 50S. Aumenta especificidade do sítio P pelo fMet-tRNAf Eucariotos: eIF1- Liga mRNA eIF2 –Facilita ligação do Met-tRNAi a subunidade 40S (liga GTP) eIF2B, eIF3 – Ligam subunidade 40S/ mRNA eIF4A – Helicase de RNA para remover estrutura secundária do mRNA eIF4B – Liga mRNA, facilita varredura para localizar o primeiro AUG eIF4E – Liga 5´cap do mRNA eIF4G – Liga e IF4E e protéina que liga cauda poliA (PAB) eIF5 – Promove dissociação de outros fatores para facilitar associação de 60S eIF6 – Facilita dissociação de 80S inativo em 40S e 60S

31. Processamento após (ou durante) a síntese de proteínas • Dobramento (Folding) • Clivagem proteolítica (incluindo amino-terminal) • Modificações covalentes nos aminoácidos • Degradação • Influencia a estrutura e função de proteínas

32. 20 aminoácidos diferentes Modificações covalentes nos aminoácidos (modificações pós-traducionais): Ex: Metilação Acetilação Hidroxilação Glicosilação Fosforilação Grupos prostéticos Acilação ~200 aminoácidos diferentes (modificados covalentemente)

33. Fosfo-serina Fosfo-histidina Fosfo-tirosina Fosfo-treonina Fosforilação Modulação da atividade de proteínas, modulação de interações moleculares, sinalização celular

34. Glicosilação Os carboidratos são ligados aos resíduos de aminoácidos através de ligações N- ou O- glicosídicas

35. Endereçamento de proteínas

36. Peptídeo sinal direciona proteínas secretadas e/ou glicosiladas para o retículo endoplasmático (ER)

37. Síntese de proteínas acoplada ao ER

38. Glicosilação Os carboidratos são ligados aos resíduos de aminoácidos através de ligações N- ou O- glicosídicas

39. Puromicina: estrutura similar a extremidade 3’ do aminoacil-tRNA, ocorrendo a formação de peptidil-puromicina e interrupção da síntese proteica

40. Inibição da síntese proteica por antibióticos e toxinas Estreptomicina Causa leitura incorreta dos códons e inibe iniciação Tetraciclina Bloqueia o sítio A do ribossomo bacteriano e inibe associação do aminoacil-tRNA

41. Inibição da síntese proteica por antibióticos e toxinas Cloranfenicol Bloqueia atividade de peptidil transferase de ribossomos bacterianos e mitocondriais Cicloheximida Bloqueia atividade de peptidil transferase do ribossomo eucariótico

42. Inibição da síntese proteica por antibióticos e toxinas Toxinas proteicas que inibem a tradução: Toxina da difteria: inativa o fator eEF2 (ADP-ribosila histidina) Ricina : inativa a subunidade 60S (depurina uma adenosina do rRNA 23S)

44. Ribossomos Nucleoide (DNA compactado) Pili Flagelo Envelope celular (membrana)

45. Informação genética- DNA nuclear nos eucariotos Ribossomos Núcleo Envelope nuclear Ribossomos Mitocondrias Cloroplasto

47. A T G C

48. T A C A

49. Estrutura do DNA

50. DNA fita dupla: cadeias antiparalelas