AULA 14 - Síntese de proteínas

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LORRANE BRAGA RANGEL LXIX - UFG 
• Cada célula de E. coli contém 15.000 ou mais 
ribossomos que compreendem quase um 
quarto do peso seco da célula 
• Os ribossomos bacterianos contêm cerca de 
65% rRNA e 35% de proteína 
• Existe uma diferença no tamanho das 
subunidades dos ribossomos em eucariotos e 
procariotos, mas eles exercessem a mesma 
função 
• As proteínas não participam do processo da 
ligação peptídica, elas apenas fazem parte da 
estrutura → é a parte do RNA que liga os 
aminoácidos 
A- procarioto 
B- eucarioto 
A conservação da estrutura secundária dos 
rRNAs da subunidade menor do ribossomo, 
considerando os três domínios da vida 
• Existem diferenças 
• Em verde estão as regiões conservadas 
• As porções coloridas representam as 
regiões divergentes 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ribossomos de bactérias 
• Subunidade menor (30s) 
• Subunidade maior (50s) 
• Essas duas subunidades juntas formam os 
sítios que são os locais onde haverá a 
integração/comunicação entre o mRNA e o 
tRNA 
Três sítios importantes: 
• E: sítio de saída 
• P: local onde a ligação peptídica ocorre 
• A: local de iniciação 
Obs: os sítios P e A só se forma se as duas 
subunidades estiverem interagindo de forma correta 
Estágios da síntese de proteínas – 3 etapas 
• Iniciação 
• Elongação 
• Terminação 
Antes de iniciar a etapa de iniciação ocorre a ativação 
do aminoácido através da sua ligação ao tRNA pelas 
aminoacil-tRNA sintetase → visto na última aula 
 
Estrutura dos ribossomos 
Processo de síntese 
LORRANE BRAGA RANGEL LXIX - UFG 
Iniciação: 
1- O aminoacil-tRNA se liga a subunidade menor 
do ribossomo junto ao mRNA 
2- Ligação da subunidade maior do ribossomo e 
outro RNA processador se acopla no segundo 
códon e o processo de elongação se inicia 
Elongação: sucessiva ligação de tRNA aos seus 
respectivos códons, formando uma cadeia polipeptídica 
Terminação: Quando chega a um códon de parada a 
subunidade maior vai ser liberada da menor e vai 
ocorrer a hidrólise da ligação que mantém a cadeia 
polipeptídica ligada ao tRNA 
Necessita de: 
• mRNA 
• Primeiro tRNA carregando seu aminoácido 
específico (em eucariotos é a metionina e em 
procariotos é uma metionina modificada) 
• Códon de início no mRNA – AUG 
• Subunidade maior 
• Subunidade menor 
• Fatores de iniciação da tradução ( IF- (1, 2 e 3) 
• GTP → fornece energia 
• Magnésio → cofator 
A N-formilmetionina é o primeiro aminoácidoadicionado 
em bactérias, e ele é utilizado apenas para o primeiro 
códon usado para a iniciação 
• Existem 2 tRNAs para a metionina 
(reconhecem AUG) → o outro não é modificado 
 
 
 
 
 
 
 
Os fatores de tradução IF-1 e IF-3 vão se ligar à 
subunidade menor do ribossomo (30s) 
• O IF-3 tem o papel de se ligar à subunidade 
menor e impede que a subunidade maior se 
ligue prematuramente à subunidade menor → 
A subunidade maior só pode se ligar à menor 
depois que o mRNA tiver se ligado subunidade 
menor e o primeiro tRNA esteja posicionado no 
sítio P 
• O IF-1 se liga ao sítio A e impede a ligação 
prematura de um tRNA no segundo códon do 
mRNA 
• Depois que o mRNA se posiciona corretamente 
no ribossomo e o códon de inicio está no sítio 
P, ocorre o recrutamento da formilmetionina do 
tRNA, através da ligação com o IF-2 junto com 
GTP 
• agora a subunidade maior já vai poder se ligar 
O IF-3 vai se dissociar da subunidade menor → pois ele 
impede a ligação da subunidade maior 
O IF-2 e o 1 também serão removidos → tendo uma 
quebra da ligação do IF-2 com o GTP liberando GDP e 
fosfato inorgânico 
Assim, a subunidade maior se posiciona e fecha o 
complexo de iniciação da tradução → formação do sítio 
E 
Iniciação 
LORRANE BRAGA RANGEL LXIX - UFG 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Como o mRNA consegue ser posicionado 
exatamente no sítio P? 
Em bactérias: 
Nas sequências do mRNA próximo (acima) ao sítio de 
iniciação existem uma sequência de Shine-Dalgarno, 
que é complementar a uma determinada parte da 
subunidade 16s rRNA (faz parte da subunidade menor). 
Em eucariotos 
Em eucariotos o processo de posicionamento do códon 
no local correto no ribossomo é feito por escaneamento 
do mRNA 
O Cap, a cauda de poli-A, a subunidade menor e alguns 
fatores de iniciação vão posicionar o mRNA na 
subunidade menor e quando houver a ligação da 
subunidade maior vai acontecer um escaneamento do 
mRNA → ele vai ir migrando do cap para a extremidade 
3’ até achar um códon de iniciação 
 
 
 
 
 
 
 
 
É a parte onde sucessivos tRNAs são associados ao 
mRNA → formação da proteína 
É necessário: 
• Um ribossomo 70S funcional 
• Aminoacil-tRNAs → especificados pelos 
códons 
• Fatores de elongação (EF-Tu, EF-Ts, EF-G) 
• GTP 
• Mg 
Tem 3 etapas → ela acontece em um certo ciclo 
Primeira etapa 
• Ligação do segundo aminoacil-tRNA no sítio A 
→ precisa da ativação pela ligação com o fator 
Tu que está ligado a um GTP 
• Ocorre a quebra da ligação do GTP formando 
GDP → é preciso reconstituir essa ligação para 
que ele seja reutilizado 
• A proteína Ts desliga o Tu do GDP → forma 
um complexo Tu-Ts → entra uma nova 
molécula de GTP que se liga ao Tu e o Ts se 
dissocia → volta a forma Tu-GTP que pode se 
ligar ao próximo aminoacil-tRNA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Segunda etapa 
Transferência do aminoácido para o outro tRNA através 
da ligação peptídica → só acontece por causa do 
ambiente proporcionado pelos ribossomos 
Elongação 
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• O grupo amino do segundo aminoácido faz um 
ataque ao carbono do grupo carboxil do 
primeiro aminoácido (que está no sítio P) → 
promovendo a liberação do AA1 do seu tRNA e 
a formação da ligação peptídica 
• Momentaneamente a cadeia polipeptídica está 
no sítio A 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Terceira etapa 
• Translocação do ribossomo e o tRNA que 
estava no sítio vai pro sítio P → pra isso é 
necessário um EF-G ligado ao GTP → quebra 
da ligação fosfato que fornece energia 
• O ribossomo se desloca pelo mRNA de forma 
que o códon de início vai se posicionar no sítio 
E e vai sair do ribossomo 
• Um novo aminoacil-tRNA se liga ao sítio A → 
inicia a primeira etapa novamente 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
É necessário: 
• Códon de parada no mRNA → AUG, UAA, 
UGA 
• Fatores de liberação (RF-1, 2, 3 e RRF) 
• EF-G 
• IF-3 
Reconhecimento dos códons de terminação da 
tradução no sítio A 
Quando aparece esses códons no mRNA um fator de 
terminação vai se ligar ao sítio A e vai promover a 
hidrólise da ligação que mantém o peptídeo ligado o 
tRNA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ao final, os componentes do complexo de tradução se 
dissociam e a subunidade menor e maior do ribossomo 
se separam 
Os fatores de terminação entram em ação → 
desmembramento do complexo 
O IF-3 fica ligado à subunidade menor → impedindo a 
ligação com a subunidade menor 
 
 
 
 
 
 
Terminação 
LORRANE BRAGA RANGEL LXIX - UFG 
Em bactérias a transcrição e a tradução estão 
acopladas 
Vários ribossomos podem se ligar a um mesmo mRNA 
formando polissomos → acontece em eucariotos e 
procariotos 
• Isso é uma otimização do processo de tradução 
→ várias proteínas formadas ao mesmo tempo 
As proteínas podem sofrer modificações após a 
tradução (pós-traducionais) 
• Ex: adição de carboidratos formando 
glicoproteínas 
• Fosforilações (a): regulação da atividade das 
proteínas/enzimas 
• Metilação de aminoácidos (c) 
• Carboxilação do glutamato (b) 
Antibióticos inibem a tradução de proteínas 
Esses medicamentos atuam especificamente em 
ribossomos de bactérias → vantagens dos ribossomos 
serem diferentes 
Puromicina 
• Tem a capacidade de inibir a tradução porque 
ela mimetiza a ação do mRNA 
• Ela tem a capacidade de se ligar no sítio A e 
estimula a transferência da cadeia polipeptídica 
para ela (promovendoao ataque ao grupo 
carboxila e formando uma ligação polipeptídica 
da cadeia com a puromicina) 
• Ela não impede que o ribossomo funciona, mas 
impede uma síntese de proteína eficiente 
Se as proteínas são sintetizadas pelos ribossomos, 
no citoplasma, como elas chegam nas organelas? 
• Existem uma interação dos ribossomos e o 
retículo endoplasmático → RER 
• Os ribossomos do RER estão traduzindo 
proteínas e direcionando elas pra dentro do 
retículo 
 
 
 
 
 
 
 
LORRANE BRAGA RANGEL LXIX - UFG 
As proteínas são direcionadas para as organelas por 
uma sequência sinal existente na porção amino-
terminal das proteínas 
➔ Essa sequência é uma sequência de 
aminoácidos que não é específica, mas tem 
uma regularidade do tipo de aminoácido 
Aminoácidos apolares (amarelo), seguido de polares 
(azul) 
 
Obs: o envio das proteínas pra dentro do retículo ocorre 
durante o processo de síntese 
Quando a sequência sinal (que informa se a proteína 
deve ir pro retículo) aparece, já ocorre a ligação de 
fatores (SRP) ao peptídeo sinal que vão ligar o 
ribossomo ao retículo 
Dentro do retículo a sequência sinal é removida por 
uma peptidase que está na membrana interna do RER 
Proteínas de membrana já são sintetizadas e 
incorporados na membrana do retículo 
Como as proteínas são modificadas para 
receberem os grupos de carboidratos para formar 
as glicoproteínas? 
➔ Também ocorre no retículo 
➔ O carboidrato começa a ser sintetizado na 
membrana do retículo → em determinado 
momento o carboidrato é interiorizado para a 
superfície interna do retículo → transferência 
para um resíduo de aminoácido de uma 
proteína que está sendo sintetizada pelo 
ribossomo 
➔ Muitas proteínas só conseguem atingir seu 
enovelamento correto se estiverem ligadas ao 
seu carboidrato 
 
Degradação de proteínas 
• Todas as proteínas tem meia-vida, uma hora 
elas serão degradadas 
• Existem vários mecanismos 
Processo de ubiquitinação → serve para marcar as 
proteínas que vão ser direcionadas para a degradação 
por um complexo de protease (proteassomo) 
O proteassomo cria o ambiente adequando para a 
degradação da proteína 
• Adição da proteína ubiquitina à proteína que 
deve ser degradada 
Como isso ocorre? 
1- A ubiquitina deve ser ativada → interação com 
enzimas e ela vai ficar na forma ativada que vai 
poder ser transferida para a proteína alvo que 
será direcionada para a degradação