UNIDADE 03 METABOLISMO DE PROTEÍNA Disciplina de Biociências DB-110 Área de Bioquímica.
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UNIDADE 03METABOLISMO DE PROTEÍNA
Disciplina de BiociênciasDB-110
Área de Bioquímica
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O QUE É QUE VOCÊS SE LEMBRAM DE PROTEÍNA??
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Sítio da síntese protéica é o ribossomo
Ribossomo: são compostos de rRNA e proteínas.
Possuem 2 subunidades que se encaixam de modo que uma fenda é formada entre elas por onde passa o mRNA durante o processo de síntese protéica.
citosol
ribossomo
Lúmen do RE
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Os aa estão ativados: são ligados ao tRNA, formando os aminoacil-tRNAs.
aminoácido
Sítio de ligação do aa
adaptador
Trinca de nucleotídeos codificando para uma
aa
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Códon de iniciação, AUG, sinaliza o início das cadeias polipeptídicas.
3 trincas nucleotídicas, UAA, UAG, UGA, não codificam qualquer aminoácido e sinalizam o fim da síntese da cadeia polipeptídica.segunda letra do códon
Primeira letra do códon
(extremidade 5’)
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O código genético é degenerado, significando que um certo aminoácido pode ser especificado por mais de um códon;
Degenerado não significa imperfeito;
O código genético não é ambíguo, pois nenhum códon especifica mais de um aa;
Quando um aa possui códons múltiplos, a diferença entre os códons está, geralmente, na 3a base.
Ex: alanina é codificado pelas trincas GCU, GCC, GCA e GCG
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tRNA funciona como um adaptador, reconhece uma seqüência nucleotídica curta no mRNA.
Uma trinca nucleotídica específica no tRNA interage com uma trinca códon específica no mRNA através de pontes de H de bases complementares.
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Os 2 RNAs são pareados antiparalelamente, a primeira base do códon (ler na direção 5’3’) pareando com a terceira base do anticódon.
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A síntese proteica é composta por 5 etapas: ativação dos aa, iniciação, alongamento, terminação/liberação e enrolamento/processamento.
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Os tRNAs são relativamente pequenos e consistem de 1 fita simples de RNA enrolada;
Há pelo menos 1 espécie de tRNA para cada aa;
Todos tRNAs possuem a seqüência CCA na extremidade 3’ onde se liga ao aminoácido.
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Há ativação do aminoácido para formação da ligação peptídica e a ligação do aa a um tRNA adaptador que direciona sua colocação.
aminoácido
Classe I aminoacil-tRNA
sintetases
Classe II aminoacil-tRNA
sintetases
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A identidade do aminoácido ligado ao tRNA não é checada no ribossomo;
A ligação do aminoácido correto é essencial para a fidelidade da síntese de proteínas;
A enzima aminoacil-tRNA sintetase discrimina e liga-se ao seu aminoácido específico;
Esta enzima ainda possui uma função de revisão, onde os aminoácidos são checados em um segundo centro ativo e os incorretos são hidrolisados.
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INICIAÇÃO –ESTÁGIO 2
Um aminoácido específico inicia a síntese protéica.
A síntese das proteínas começa na extremidade aminoterminal e são alongadas pela adição seqüencial de resíduos de aa até a extremidade carboxilaterminal.
O complexo de iniciação se forma em 3 etapas com o gasto da hidrólise de GTP a GDP e Pi.
P designa o sítio peptidil.
A designa o sítio aminoacil.
Subunidade 30S
Códon de iniciação
Subunidade 50S
Subunidade 50S
próximo códon
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Complexo de iniciação (70S)
próximo códon
próximo aminoacil-
tRNA
Ligação do
próximo aminoacil-
tRNA
ALONGAMENTO – ESTÁGIO 3
Ligações peptídicas são formadas nesta etapa;
complexo de iniciação;
próximo aminoacil-tRNA especificado pelo códon seguinte no mRNA;
fatores de alongamento;
o 2º aminoacil se liga no sítio A, o que é acompanhado pela hidrólise de GTP a GDP e Pi.
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Formação da ligação peptídica
tRNAfMet deacilado
Dipeptidil tRNA2
fMet-tRNAfMet
Aminoacil-tRNA2
ALONGAMENTO
Formação da ligação peptídica;
Peptidil transferase: ribozima;
dipeptidil-tRNA no sítio A e o tRNA(met) descarregado ligado ao sítio P.
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tRNAfMet deacilado
Dipeptidil tRNA2
Translocação
próximo aminoacil-tRNA
Direção do movimento do ribossomo
ALONGAMENTO
Translocação: ribossomo move-se 1 códon na direção da extremidade 3’;
O 3º códon do mRNA agora está no sítio A e o 2º códon no sítio P;
Movimento do ribossomo ao longo do mRNA requer a energia fornecida pela hidrólise de outra molécula de GTP.
Cadeia polipeptídica sempre permanece ligada ao tRNA do último aa que foi inserido;
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Fator de liberação se
liga
União polipeptidil-
tRNA hidrolisada
Dissociação dos componentes
TERMINAÇÃO – ESTÁGIO 4
Término da síntese do polipeptídio requer um sinal especial;
sinalizada por um dos 3 códons de terminação no mRNA;
fatores de liberação ou terminação;
hidrólise da ligação peptidil-tRNA terminal;
liberação do polipeptídio livre e do último tRNA;
dissociação do ribossomo 70S nas 2 subunidades.
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Subunidades ribossomais que chegam
Cadeia polipeptídica em crescimento
Direção da
tradução
POLISSOMOS
Agregados de 10 a 100 ribossomos;
vários ribossomos podem traduzir um único mRNA, permitindo um uso altamente eficiente do mesmo.
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Nas bactérias, há um acoplamento muito estreito entre a transcrição e a tradução; inicia-se a tradução antes que a transcrição se complete.
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Enrolamento e Processamento
Modificações nos grupos amino e carboxilaterminal;
Perda da seqüência sinalizadora;
Modificações de aminoácidos individuais;
Ligação de cadeias laterais de carboidratos;
Adição de grupo isoprenil;
Adição de grupos prostéticos;
Formação das ligações cruzadas de dissulfeto.
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Síntese proteica é uma função central na
fisiologia celular e o alvo primário de
antibióticos e toxinas.
A puromicina inibe a translocação através da
formação da peptidilpuromicina.
Peptidil transferase
Sítio P peptidil-tRNA
Sítio P puromicina
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A tetraciclina bloqueia o sítio A.
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A cicloheximida é uma toxina que
bloqueia a transferência do
peptídio dos ribossomos 80S
(ribossomos eucarióticos) mas não do 70S (ribossomos
bacterianos).
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O cloranfenicol bloqueia a transferência do peptídio.
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A estreptomicina em baixas concentrações leva a erro de leitura e
em altas concentrações inibe a iniciação da síntese protéica.
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http://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/animations/animations.htm