I- Sự phiên mã
1.Dạng tiền thân của protein
Nhiều protein dược tổng hợp ở dạng tiền thân , chúng sẽ được sửa đổi để trở thành dạng chin muồi có hoạt tính . Các potease tuyến tụy chymotrypsin, trypsin, elatase và carboxypeptidase được tổng hợp ở danïg không hoạt tính, chung được hoạt hóa bằng cách nhờ enxyme protease cắt đặc hiệu bỏ đi những phần không cần thiết . Đặc diểm này giúp chúng không thể hiện hoạt tính protease trước khi tới đường tiêu hóa.Insulin sinh ra trước hết dạng preproinsulin có hoạt tính sinh học rất thấp . Nó chuyển thành dạng proinsulin bằng cách bỏ đi peptide”tín hiệu” rồi sau đó mới thành dạng insulin bỏ đi một thứ tự dài 30 amino acid gọi là peptide C, giữ lại sợi A và B nối với nhau bằng cầu nối S-S. Thứ tự “tín hiệu”(24 amino acid ở tận cùng N) và C-peptide bị cắt bỏ bằng enzyme protease. Sợi A vàB được giữ lại , chúng nối với nhau bằng cầu S-S.
Một thí dụ quan trọng nữa cho việc sửa đổi sau dịch mã protein là trường hợp pre-pro- opiometanocortin, chất tiền thân của nhiều loại hormone và peptide thần kinh . Khôngphải tất cả chúng đều do cùng một loại mô tổng hợp nên, vì thế cách cải tiến chúng cũng phụ thuộc vào từng loại tế bào , phụ thuộc vào sự có mặt của enzyme protease có trong tế bào đó.
Người ta biết nhiều cách sửa đổi sau dịch mã:glycosyl hóa, gắn đồng hóa trị các nhóm prothetic nư biotin hay folic acid , và bổ sung nhóm phosphate, sulfate va acyl.Các amino acid “ không thông thường “ không gắn vào sợi lúc dịch mã mà được hình thành sau dịch mã từ các amino acid thông thường.Trong tổng hợp collagen-protein cấu trúc của nô liên kết , người ta thấy hàng loạt kiểu sửa đổi sau dịch mã như glycosyl hóa, htdroxyl hóa polime và lysine, và hình thành các liên kết chéo bên trong sợi.
này tràn ngập trong tế bào bài tiết( secretory cells) và các polysome ở đây tổng hợp nên các protein hoặc với mục đích bài tiết ra ngoài hoặc tham gia vào thành phần enzyme, trong khi đó các polysome tự do trong tế bào chất thì tổng hợp nên các protein nội bào . Không có sự khác biệt về cấu trúc giữa màng gắn và không gắn ribosome . Việc gắn ribosome với màng lưới nội chất chính là nhờ các protein do chúng tổng hợp nên và đảm nhiệm và tạo ra mối liên quan của chuỗi thứ tự “tín hiệu” trên sợi mới sinh với protein trên màng .Tín hiệu này thường là 15-30 amino acid kị nước ở đầu N tận cùng , nó bị bỏ ngay sau khi hoặc thậm chí trong lúc tổng hợp .Đây không phải là thứ tự thống nhất (consensus), nhưng nó là cấu trúc bao trùm của vùng tín hiệu và còn quan trọng hơn cả là chổ để cho một thứ tự riêng biệt nào đó để nhận biết . Các protein mang tín hiệu như vậy gọi là preprotein và chuyển sang dạng chin muồi nhờ proteinase( peptidase tín hiệu ) trong màng lưới nội chất .Thí dụ proinsulin được tổng hợp ở dạng preproinsulin với tín hiệu gồm 21 amino acid ở N tận cùng , hầu hết các amino acid này là kị nước:
H2N-TrpMetArgPheLeu Leu AlaValLeuLeuValLeuTrpGluProLysPheAlaGluAla-…
Các protein tụy (preproteinpancreatic) khác như pretrypsinogene và preprocarboxypeptidase cũng có các tín hiệu N-tận cùng dễ bị cắt bỏ, nhưng không phải loại protein nào cũng làm như vậy .Đối với các protein bài tiết hoặc màng mà không có cải biến theo kiểu cắt như vậy thì thứ tự amino acid sẽ đóng vai trò chức năng tín hiệu .
Trình tự các sự kiện xẩy ra trong tổng hợp bài tiết như sau:
1)Dịch mã mRNA bắt đầu trên ribosome tự do thao con đường thông thừơng 2)Khi nối dài ,th ứ tự tín hiệu xuất hiện từ ribosome
3)Phức hệ SRP-ribosome liên kết với bề mặt màng lưới nội chất , gắn với phức hệ protein nội tại , một trong số đo ùgọi là protein bean đậu.
4)Việc nối dài ra vẫn tiếp diễn , protein mới tổng hợp đi vào trong màng lưới nội chất .Ở giai đoạn này xẩy ra việc glycosylhóa nhờ các sợi glycosyl chuyển từ dolichol đến protein mới sinh ra trong lúc nối dài sợi
5)Trong hầu hết các trường hợp thứ bị tách bỏ theo con đường thủy phân protein , trước khi việc dịch mã hoàn tất.
6)Khi kết thúc dịch mã các tiểu phần ribosome tách ra khỏi màng :protein hoàn chỉnh dời vào phía trong mạng lưới nội chất .
Trong trừong hợp ti thể , chỉ vài protein được DNA ti thể mã hóa sẽ được tổng hợp ở phần chất nền ti thể (matrix), còn phần lớn là nhập từ ngoài vào. Các protein này được mã hóa bởi DNA nhân và tổng hợp trên ribosome tự do rồi ti thể thu nhận sau khi dịch mã( hơn là trong lúc dịch mã).Trong phần lớn trường hợp chúng được hình thành ở dnạg tiền thân có thứ tự nhận biết ở N tận cùng.Thứ tự này sau đó bị loại bỏ đi. Khác với thứ tự thế trên protein bài tiết , thứ tự tín hiệu ti thể chứa nhiều amino acid kiềm.