SINH TỔNG HỢP PROTEIN (HÓA SINH SLIDE) (chữ biến dạng do slide dùng Font VNI-Times, tải về xem bình thường)

SINH TỔNG HỢP PROTEIN SINH TỔNG HP PROTEIN 4.1 Đại cương Protein, A nucleic Chất liệu sống - tính đặc hiệu cao Protein Tế bào có protein đặc hiệu tế bào mẹ - định tính đặc hiệu cho loại tế bào Tính đặc hiệu truyền lại cho hệ sau 4.2 Luận thuyết trung tâm Crick (1958) đưa luận thuyết trung tâm: - Thông tin di truyền lưu giữ ADN (hoặc ARN số virus) - Truyền theo hướng ADN qua ARN tới protein truyền theo hướng Nhâ n ngược lại Phiên Phiên đôi mã dịch ADN Protein ARN - Phát transcriptase ngược (ở số virus gây ung thư) xúc tác tổng hợp ADN dựa khuôn ARN virus, theo nguyên tắc bổ sung đôi base, tạo thành ADN bổ sung Các ADN nhân đôi xen vào gen tế bào chủ gây ung thư - Trong E coli phát ARN polymerase phụ thuộc ARN (hay ARN replicase) xúc tác tạo thành ARN bổ sung với ARN virus mà bị nhiễm Nhân đôi dùng làm khuôn Phiên mã Phiên dịch ARN Protein CrickADN (1970) bổ sung luận thuyết trung Phiên tâm sau:mã Nhân ngược đôi 4.3 Bộ ba mật mã (codon) Nucleotid Nucleotid thứ hai thứ U U C Nucleotid A G Phe Ser Tyr Phe Ser Tyr Leu Stop* Leu Trp Ser Stop Ser Stop Leu Pro His Leu Pro His Leu Pro Gln Met Thr Lys Cys Cys C Arg Arg U C A G UGA mã hóa cho Trp ty thể loài có vú U C A G Ở ty thể loài có vú Leu Pro Gln , AUA mã hóa cho Met AGA AGG Arg Mã mở đầu tế bào Ile Thr Asn hóa sử dụng U loài có vú mã Ser codonAC stop ởÛ Ile Thr Asn cho Met phân tử Ser ty thể G loài Ile* Thr Lys protein có vú Arg A thứ ba Arg* Arg* 4.4 Các yếu tố tham gia trình sinh tổng hợp protein: 4.4.1 Vai trò ADN Protein acid amin (codon) ≡ đoạn ADN ≡ thứ tự aa ≡ ba mononucleotid thứ tự codon ADN có hướng hoạt động nhân đôi (tái bản) ADN (ở nhân tế bào phân chia) điều khiển trình STH protein STH protein = Sự phiên dịch ADN ARNm Phiên mã Protein Phiên dịch 4.4.2 Vai trò ARN thông tin (ARNm) - 5% ARN tế bào ADN A ARN polymerase phụ thuộc ADN U T A G C ARNm C G ARNm – ADN (phiên ma)õ ARNm Tế bào chất 4.4.3 Vai trò ARN vận chuyển (ARNt) - 15% ARN tế bào - Vận chuyển aa cách đặc hiệu đến Ribosom ⇒ Có 20 loại ARNt Khoảng 60 loại ARNt xác định cấu trúc Liên kết ester với aa α đặc hiệu Alanin UUU GMP Tay TψC (Thymin, Pseudo uridin, Cytosin) Tay DHU Cuộn TψC Cuộn DHU Tay đối mã A U A U A U Anticodon ARNm Tế bào có nhân 60s 40s 80s Polypeptid ARNm 5' 3' Polyribosom 4.4.5 Vai trò enzym + Aminoacyl- ARNt synthetase - tạo phức hợp aminoacyl- ARNt (aa-ARNt) + Peptidyl transferase - tiểu đơn vị lớn Ribosom - xúc tác phản ứng tạo liên kết peptid 4.4.6 Vai trò lượng ion + GTP - chuyển vị từ A sang P - gắn f-Met aa-ARNt vào Ribosom + ATP - STH aa-ARNt + Creatin phosphat - tái tạo lại ATP + Mg ++ (5-10 mM) - gắn aa-ARNt ARNm vào ribosom - làm ổn định ribosom 4.4.7- Vai trò yếu tố khởi đầu, kéo dài kết thúc + IF (Initiation factor) (Met-ARNt) Ribosom : gắn f-Met-ARNt vào + EF (Elongation factor) : tạo phức hợp với GTP aaARNt, gắn aa-ARNt vào Ribosom + RF (Release factor) : chấm dứt STH, tách polypeptrid Ribosom 4.4.8- Nguyên liệu : 20 aa 4.5 Sinh tổng hợp protein = Sự phiên dịch 4.5.1 Cơ chế STH xảy Ribosom 4.5.1.1.Kích hoạt acid amin Aminoacyl synthetase + aa + ATP + PP [aa∼ AMP]Enz Adenylat a.a.enzym + ARNt aa-ARNt + AMP + Enzym 4.5.1.2 Sự sinh tổng hợp + ARNt vận chuyển aa chuyên biệt đến ARNm + aa đặt theo thứ tự ấn định ARNm + Sự định vị aa-ARNt thực « P » « A » + Ribosom xúc tác việc thành lập gạch nối peptid GIAI ĐOẠN MỞ ĐẦU Ribosom 30s IF + 5' AUG 3' Mã khởi đầu ARNm Codon 5' AUG 3' IF H C O Met GTP IF f-Met-ARNt ARNt f-Met-ARNt Anticodon 5' 3' Codon khởi đầu IF2 IF R 50S IF IF 5' Vị trí P IF2 IF GDP + Pi Vị trí A 3' Phức hợp mở đầu GIAI ĐOẠN KÉO DÀI Vị trí A f-Met-ARNt ARNm 3' 5' Mã khởi đầu EF-Tu EF-Ts GTP Mã aa2 aminoacyl-ARNt GDP + Pi 5' 3' Cố định aminoac yl-ARNt2 EF-Tu EF-Ts 5' Peptidyl transferase Tạo nối peptid 3' EF-G GTP ARNt1 3' 5' Hoán vị EF-G GDP + Pi 5' 3' Mã khởi đầu R P A 3' 5' Mã a.a tận Mã kết thúc UAA, UAG, UGA Polypeptid 3' 5' ARNtn 3' 5' 50s R 5' ARNm GIAI ĐOẠN KẾT THÚC 3' 30s Hậu phiên dịch f-Met aaCOOH Deformylase H2NMet -aaCOOH Methionylaminopeptidas e H2N-aa aaCOOH Caáu trúc bậc I Gấp dây polypepti d Dạng có tính chất sinh lý (cấu trúc bậc II, III, IV) (thứ tự aa gen qui định) Diễn tiến tự nhiên 4.5.3 Sinh tổng hợp protein tế bào có nhân (eukaryot) 4.5.3.1 So sánh với sinh tổng hợp tế TB KHÔNG NHÂN TB CÓ NHÂN bào không nhân -70s = 30s vaø 50s -80s = 40s vaø 60s - Mã khởi đầu : AUG - Mã khởi đầu : AUG, GUG - aa khởi đầu : Met - aa khởi đầu : f-Met IF1, IF2, IF3 - ARNt cho Met - F1, F2, F3 Sự kéo dài Sự kéo dài -Peptidyl transferase 50s -Peptidyl transferase 60s -EF-T chia thaønhTu vaø Ts - T1 - G (70s) - T2 (80s) 4.5.3.2 Sinh tổng hợp protein ty thể (tế bào có nhân) Giống tế bào không nhân ribosom ty thể 70s 4.5.4 Một số tác nhân ảnh hưởng đến sinh tổng hợp protein 4.5.4.1 Các chất kháng sinh: ADN A T ARN polymerase U A phụ thuộc Kháng sinh tác động ADN biến dưỡng acid nucleic Rifampin , Quinolone (diệt khuaån) ARNm G C C G ARNm ARNm Erythromycine (Macrolid) Kháng sinh tác động Lincomycine chức ribosom vi khuẩn gây Clindamycine ức chế thuận nghịch 50s trình sinh Chloramphenicol tổng hợp protein Kháng sinh tác động 30s kết hợp với bán đơn vị 30s gây tích tụ phức chất khởi đầu Aminoglyc sinh tổng hợp protein đọc osid(diệt Tetracycline 4.5.4.2 Một số chất khác - Emetin (alcaloid): Ức chế gắn acid aminARNt - Độc tố vi khuẩn bạch hầu: khử hoạt T2 tế bào có nhân - Abrin Ricin (protein thực vật): Ức chế sinh tổng hợp ribosom tế bào có nhân cách làm hoạt tính bán đơn vị 60s ngăn chận kéo dài Tuy nhiên có số chứng chứng tỏ protein thực vật độc tế bào ung thư tế bào thường - Puromycin: cấu tạo tương tự TyrosinylARNt, tạo thành peptidyl-puromycin theo chế cạnh tranh tách rời khỏi ribosom, làm ngừng kéo dài chuổi polypeptid ... thuận nghịch 50s trình sinh Chloramphenicol tổng hợp protein Kháng sinh tác động 30s kết hợp với bán đơn vị 30s gây tích tụ phức chất khởi đầu Aminoglyc sinh tổng hợp protein đọc osid(diệt Tetracycline... polypepti d Dạng có tính chất sinh lý (cấu trúc bậc II, III, IV) (thứ tự aa gen qui định) Diễn tiến tự nhiên 4.5.3 Sinh tổng hợp protein tế bào có nhân (eukaryot) 4.5.3.1 So sánh với sinh tổng hợp tế... (80s) 4.5.3.2 Sinh toång hợp protein ty thể (tế bào có nhân) Giống tế bào không nhân ribosom ty thể 70s 4.5.4 Một số tác nhân ảnh hưởng đến sinh tổng hợp protein 4.5.4.1 Các chất kháng sinh: ADN