Белок биосинтезі

12 Белок биосинтезі

1 Ақуыздар деген не? Олар ағзада қандай қызметтер атқарады?

Ақуыздар организмде өтетін барлық үрдістерге белсенді қатысып келесі қызметтерді атқарады: 1. Ферменттер; 2. Гормондар түзілдіру; 3. Қорғаныштық; 4. Қоректік; 5. Уытты ақуыздар – токсиндер; 6. Тасымалдаушы; 7. Жиырылғыштық; 8. ДНҚ-ның қызметін реттейтін немесе генетикалық ақпараттарды тасымалдайтын ақуыздар.

Ақуыздар амин қышқылдары бір-бірімен пептидтік байланыспен байланысқан полимерден тұрады. Қазіргі кезде 20 амин қышқылы белгілі.

[pic 1]

Амин қышқылдарының ағзадағы синтезделуіне қарай бөлінеді: Алмасуға жататын амин қышқылдар – аланин, аспарагин, глутамин, глицин, пролин, серин. Алмасуға жатпайтын амин қышқылдар – триптофан, фенилаланин, изолейцин, треонин, метионин, аргинин, лизин, лейцин, гистидин, валин. Жартылай алмасатын амин қышқылдар – гистидин, цистеин, тирозин.

2 Ақуыздардың синтезделуi негiзiнен екi кезеңнен тұрады:

1.   Ядролық кезең немесе транскрипция. Мұнда ДНҚ қос тiзбегiнiң бiреуiнiң комплементарлы көшiрмесi болып табылатын а–РНҚ әрi қарай синтезделетiн ақуыздың негiзi болып табылады.

2.   Цитоплазмалық кезең яғни трансляция. Цитоплазмада 4 әрiптiк генетикалық ақпараттың триплеттiк кодтың көмегiмен 20 әрiптiк амин қышқылдарынан тұратын ақуыздың тiзбегiне айналу процесi жүредi. Сонымен бiрге, онда ақуыздардың үшiншi, төртiншi реттiк құрылысының кеңiстiкте орын алуы және олардың клетка метаболизмiне тiкелей қатынасуына мүмкiндiк туады. Осы айтылған әрбiр кезеңге қажет өзiнiң ферменттерi, факторлары, индукторларымен тежеушiлерi болады. Клеткасыз жүйелер тiршiлiгiн зерттеу осы факторларды ашуға мүмкiндiк туғызды.

3 Ақуыз синтезіне қандай факторлар қатысады?

1.   Ақуыздардың синтезi рибосомада жүредi;

2.   Ақуыздардың синтезi үшiн қажет энергия АТФ және ГТФ арқылы қамтамасыз етiледi, айта кету керек, бiр пептидтiк байланыс түзiлу үшiн 4 макроэргтiк қосылыс қажет;

3.   20- ға жуық амин қышқылдары;

4.   20-дан астам аминоацил –   т – РНҚ синтетаза ферментi;

5.   20-ға жуық т-РНҚ;

6.   Mg+2    ионы, конц 5-8 mM қажет.

4 Бактерияларда кездесетін ДНҚ-полимеразаның түрлері:

• ДНК-полимераза I — 5'-3' және 3'-5'-бағыттарында экзонуклеазалық әсері бар, ДНҚ тотықсыздандыруға қатысады;
• ДНК-полимераза II — зақымдалған ДНҚ репликациясына қатысады. Тізбектің 5'-3'-бағытында ұзаруына және 3'-5'-экзонуклеазалық әсер ету қабілеті бар;
• ДНК-полимераза III — бактерияның негізгі полимеразасы,  3'-5'-экзонуклеазалық әсер ету қабілеті бар;
• ДНК-полимераза IV— V түрінің ДНК-полимеразасы;
• ДНК-полимераза V— ДНҚ зақымдалған бөліктеріне қатысатын Y түрінің ДНҚ-полимеразасы.

[pic 2]

11-сурет. ДНК-полимераза I – зақымдалған ДНҚ тізбегін үзеді (әртүрлі түстермен көрсетілген ақуыздың бірнеше бірдей молекулаларынан тұратын сақина тәрізді құрылым).

5 Сүтқоректілерде ДНҚ-лигазаның 4 түрі бар:

1. ДНК-лигаза I –рекомбинация кезінде кейбір фрагменттерді және қалып қоюшы тізбектің репликациясы кезінде Оказаки фрагменттерді бір-біріне қосады.
2. ДНК-лигаза II – бөлінбейтін жасушаларда ДНҚ-лигаза ІІІ альтернативті сплайсингтің түрі табылған.
3. ДНК-лигаза IIІ – рекомбинация кезінде және ДНҚ негіздерінің эксцизиялық репарациясында түзілетін en:XRCC1ДНҚ репарациясы ақуызының ақуызбен комплексі.
4. ДНК-лигаза IV - en:XRCC4 мен комплекс түзеді.Репарация жолына сай ДНҚ қос тізбегінің ажырауында ұштардың гомологтық емес қосылыстардың соңғы кезеңін катализдейді. Иммуноглобулиндердің гендері V(D)J рекомбинациясы үшін қажет.

Сонымен барлығы 200-ге жуық макромолекулалар, ақуыздық факторлар қажет.

6 Трансляция және оның негізгі кезеңдері.

Трансляция – цитоплазмада жүретiн кезең. Бұл кезең кезiнде тек қана 4 әрiптiк нуклеотидтiк тiлдiң 20 әрiптiк амин қышқылының тiлге аударылуы ғана жүрiп қоймайды, сонымен қатар амин қышқылдарының ақуыздық тiзбектегi өз орнын табу мәселесi шешiледi. Трансляцияның өзi 5 кезеңнен тұрады: амин қышқылдарының белсендіріліуі, инициация, элонгация, терминация және процессинг.