Etapas da síntese proteíca - Bioquímica

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Etapas da Síntese Proteíca
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Etapas da síntese proteíca
As proteínas usam o citoesqueleto como um “trilho” para carregar as
subunidades até o códon de início;
tRNA - transportador e tradutor
- formato de trevo
- para a produção de uma proteína (polipeptídeo) é necessário captar os
aminoácidos e colocá-los fisicamente na posição adequada, conforme
a sequência de bases indicadas pelo mRNA;
- a captação dos aminoácidos é feita pelo tRNA;
- os tRNAs agem como adaptadores que traduzem sequências de
nucleotídeos em sequências de aminoácidos;
- 3 nucleotídeos do tRNA = 1 anticódon (são 20 tipos de anticódon;
anticódon específico para aquele códon e para cada aminoácido);
- anticódon - conjunto de 3 nucleotídeos que pareiam com o códon
complementar em uma molécula de RNA;
- região na extremidade 3’ - região onde o aminoácido corresponde ao
códon é ligado ao tRNA;
- aminoacil-tRNA-sintetases - uma enzima que adiciona o aminoácido ao
tRNA;
- o tRNA é uma molécula pequena na qual a extremidade se associa a um
aminoácido específico (80nt); em sua estrutura há uma trinca de bases
(anticódon) pela qual o tRNA se liga ao RNAm complementar (códon),
conferindo especificidade a cadeia polipeptídica;
- cada tRNA traz um aminoácido específico ao seu anticódon →
aminoacil-tRNA;
- 20 aminoacil-tRNA-sintetases (cada uma específica para um
aminoácido);
- sequência do anticódon ajuda no reconhecimento;
* para cada aa = códon específico = anticódon = tRNA sintetases que
vão ligar os aminoácidos.
Inibidores de síntese proteica ou de RNA
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- antibióticos vão atuar em diversas fases da síntese proteíca ou de RNA
das bactérias;
Tradução : INICIAÇÃO
- ligação do mRNA a subunidade pequena do ribossomo;
- ligação da subunidade maior para formar o complexo de iniciação;
- códon de iniciação = AUG = metionina(eucariotos) ou formil-metionina
(procariotos);
- requer GTP (energia) e fatores de iniciação (proteínas);
- o aminoacil-tRNA de iniciação liga-se ao sítio P;
- o aminoacil-tRNA seguinte liga-se ao sítio A;
Complexo de tradução em eucariotos
Proteínas (fator iniciador) vão reconhecer o CAP 5’ → sinalizando para a
subunidade menor achar o local e se fixar → 40S acha o códon de início e se
liga → 60S chega, acopla e começa a tradução → códon de parada → 60S
desacopla e 40S também → pode começar outro processo.
Formação de polirribossomos
Ribossomos podem se ligar numa fita contínua →vários ribossomos se
associam ao mesmo tempo num mRNA fazendo vários peptídeos de uma vez
só.
ex: 13 ribossomos livres = 1 mRNA = 13 polipeptídeos sendo sintetizados ao
mesmo tempo;
O ribossomo é montado no RNA → as subunidades ficam livres / separadas
quando não estão ligadas ao mRNA;
Fatores de iniciação da tradução = proteínas que se ligam às subunidades e
auxiliam na montagem;
Início da tradução em eucariotos
- formação do complexo de pré-iniciação: subunidade menor (40S) →
fatores iniciação ligados à subunidade + RNA transportador da
metionina + GTP = complexo de pré-iniciação (vai estar pronto para se
ligar ao mRNA;
tRNA iniciador move-se sobre o mRNA procurando o códon AUG (ao achar
forma ponte hidrogênio) → desdobramento da estrutura secundária,
rastreamento e reconhecimento do sítio de início. O GTP libera energia
(clivagem) e desmonta o complexo - fica somente a sub.unidade menor + tRNA
e a metionina (aminoácido) ligados ao mRNA → a saída dos fatores permite a
ligação da subunidade maior → a metionina (aa 1) está no sítio P, chega um
novo aminoácido(aa 2) no sítio A com a GTP.
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Elongação em eucarioto
I - entrada do próximo aa - tRNA no sítio A
II - hidrólise do GTp e mudança conformacional (o GTP é clivado → desloca o
aminoácido 2 para perto do 1 → nessa aproximação a ribozima faz a ligação
pepetídica);
III - formação da ligação peptídica → o rRNA da subunidade maior catalisa a
ligação peptídica entre os aminoácidos do aminoacil-tRNA e do peptidil -tRNA
IV - translocação do ribossomo; os dois tRNAs vão para os sítios P e E; (o
ribossomo muda a conformação quando o GTP se cliva - em milissegundos - a
clivagem do GTP faz o ribossomo entrar em estado agitado e deslocar para o
3’) → o ribossomo desliza sobre o mRNA, fazendo com que o sítio A fique
liberado 3 bases à frente para uma nova ligação de um novo aminoacil tRNA
(volta ao passo I);
Término da Tradução em eucarioto
O término da síntese de proteínas no ribossomo se dá quando o códon de
parada (UAA, UAG e UGA) é alcançado pelo ribossomo (sítio A);
Entra no sítio A um fator de terminação da tradução (proteína que reconhece
códon de parada); O GTP é clivado e desmonta o ribossomo = liberando o
peptídeo e as duas subunidades ficam disponíveis para recomeçar o
processo.
Fatores de terminação se ligam ao sítio A e ao complexo ribossomo + mRNA +
proteína que se dissocia posteriormente. *clivagem do peptidil-tRNA.
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Fidelidade da tradução
Taxa de erro na síntese de proteínas: 1 aa errado a cada 140 resíduos de
aminoácidos incorporados:
- aminoacil-tRNA-sintetases (adiciona o aa no tRNA correto);
- facilidade no pareamento códon-anticódon;
Dobramento de proteína
O polipeptídeo se reorganiza;
Cadeia polipeptídeo nascente → dobramento e ligação a cofatores
(interações não-covalentes) → alterações covalentes por glicosilação,
fosforilação, acetilação → ligação a outras subunidades proteícas → proteína
funcional madura
Cadeia polipeptídica sofre alterações e forma sua estrutura tridimensional;
Dobramento completo da proteína ocorre após a saída do ribossomo;
Proteína dobrada incorretamente → via das proteases
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Existe um sistema de verificação se a estrutura 3D está correta →
ubiquitinização = “etiqueta” nas proteínas que precisam ser degradadas;
Ubiquitinização pode ocorrer:
- proteínas erradas no 3D;
- indicar morte celular;
Degradação pelo Proteossomo
Ubiquitina = etiqueta
Proteossomos = rompem ligações peptídicas = libera os aminoácidos para
atuarem em outros locais;
Estresse oxidativo / cigarro / álcool/ UV = problemas na tradução → cria-se
condições dentro da célula: aumenta a chance de erro (aumenta a chance de
problemas) → sistema não consegue reparar mais que a capacidade limite +
sistema com falhas e problemas = proteínas defeituosas (doenças).