Síntese de Proteínas

Prévia do material em texto

Equipe:
Amanda Angelina
Carla Castro
Júlio César
Lara Milena 
Larissa Marques
Ramon Camilo
Maceió-AL, Dezembro de 2012
Universidade Estadual de Ciências da Saúde de Alagoas
Campus Governador Lamenha Filho 
Bioquímica
2
Nucleotídeos
• É a unidade formadora 
dos ácidos nucléicos:
DNA e RNA
• É composto por um 
radical fosfato, uma 
pentose (ribose  RNA e
desoxirribose DNA) e 
uma base nitrogenada 
(Adenina, Guanina, Citos
ina, Timina e Uracila)
3
DNA RNA
Adenina
Guanina
Citosina
Timina Uracila 4
DNA
• Ácido Desoxirribonucléico
• Molécula de fita dupla
formando uma dupla hélice
• Cada filamento é composto 
por vários nucleotídeos
• As cadeias se ligam por meio 
das bases nitrogenadas
• As fitas estão unidas pelas 
ligações de Hidrogênio
A = T
C = G
5
RNA
• Ácido Ribonucléico
• Molécula de fita simples
• É produzido pelo DNA
• É encontrado no núcleo e no 
citoplasma
• Sua função é realizar a 
síntese protéica
6
O RNA é divido em:
• RNA mensageiro (RNAm)
• RNA transportador (RNAt)
• RNA ribossômico (RNAr)
7
RNAm
• Leva a informação da sequência proteica a ser
formada do núcleo para o citoplasma, onde
ocorre a tradução.
• Contém uma sequência de trincas correspondente
a uma das fitas do DNA
8
RNAt
• Levam os aminoácidos para
o RNAm durante o processo
de síntese protéica. As
moléculas de RNAt
apresentam, em uma
determinada região, uma
trinca de nucleotídeos que
se destaca, denominada
anticódon.
9
• É através do anticódon que o RNAt reconhece o 
local do RNAm onde deve ser colocado o 
aminoácido por ele transportado
• Cada RNAt carrega um aminoácido 
específico, de acordo com o anticódon que possui
10
RNAr
• São componentes dos ribossomos, organela onde 
ocorre a síntese proteica. 
• É encontrado no nucléolo, onde é produzido, e no 
citoplasma, associado às proteínas, formando os 
ribossomos
Ribossomo + RNA
Proteína
11
Fases
12
Visão global da expressão gênica
13
Transcrição
• Processo pelo qual uma 
molécula de RNA é 
produzida usando como 
molde o DNA
• Ocorre no núcleo e na 
presença da enzima RNA 
polimerase
14
As pontes de hidrogênio se 
rompem . 
MOLÉCULA ORIGINAL
(DNA) 
15
As fitas originais se separam
Nucleotídeos LIVRES encaixam – se em uma das fitas
16
Molécula de RNA
MOLÉCULA ORIGINAL
(DNA) 
17
18
19
Código genético
• Cada trinca (três nucleotídeos) no RNAm é
denominado códon e corresponde a um
aminoácido na proteína que irá se formar
1 códon  3 nucleotídeos no RNAm
20
Código genético
• Características:
o Especificidade – um determinado códon sempre codifica
o mesmo aminoácido
o Universalidade – é conservado em todas as espécies
o Redundância ou Degeneração – um aminoácido pode
ter mais de 1 trinca que o codifica
o Contínuo – sempre lido de 3 em 3 bases
o Não ambiguidade – um códon codifica apenas um
aminoácido
o Códon de iniciação – o códon AUG tem uma dupla
função: inicia a leitura do código ( para a síntese proteica
) e codifica o aminoácido metionina.
o Códon de terminação / finalização – os códons UAA, UAG
e UGA terminam a síntese da proteína
21
2a. Letra do códon
1
a
. 
Le
tr
a
 d
o
 c
ó
d
o
n
Degeneração do 
código genético
3
a
. Le
tra
 d
o
 c
ó
d
o
n
22
23
Etapas da síntese de 
proteínas
• Etapa 1: Ativação dos aminoácidos
• Etapa 2: Iniciação
• Etapa 3: Alongamento
• Etapa 4: Terminação e liberação
• Etapa 5: Enovelamento/processamento pós-
tradução
24
Etapa 1: Ativação dos 
aminoácidos
25
Etapa 2: Iniciação
26
Etapa 3: Alongamento
27
Etapa 3: Alongamento
28
Etapa 3: Alongamento
29
30
Etapa 4: Terminação e 
liberação
Etapa 4: Terminação e 
liberação
31
Etapa 5: Enovelamento e 
processamento pós-tradução
32
Os ribossomos
• 20 nm (200 angstroms) em diâmetro, por
isso são facilmente detectados em
microscopia eletrônica
• Constituídos por 65% RNAr e 35 % proteínas
• ribossomais
• O sitio ativo, é onde ocorrem as ligações
• peptídicas, é constituído basicamente de
RNA,
• Por isso os ribossomos são atualmente
• classificados como “ribozimas”
• Alguns ribossomos estão livres no
citosol, mas a maioria esta ligada a
membrana externa de
• Algumas regiões do reticulo
endoplasmático, que passa a ser
chamado de reticulo endoplasmático
rugoso
33
Todos os ribossomos são 
constituídos por duas subunidades
• Cada subunidade contem um RNAr e varias Proteínas
• A unidade de medida dos ribossomos é o Svedberg (S), que 
mede a velocidade de sedimentação em um centrifugação.
• Procariotos tem ribossomos 70S, constituídos de uma unidade 30S 
(16S RNA e 21 proteínas) e outra 50S (5S RNA, 23S RNA e 34 
proteínas)
• Eucariotos tem ribossomos 80S, constituídos de uma unidade 40S 
(18S RNA e 33 proteínas) e uma 60S (5S RNA, 28S RNA, 5,8S RNA e 
~49 
• proteínas)
• Mitocôndrias e cloroplastos tem ribossomos 70S, similares aos 
bacterianos
34
Ribossomo bacteriano
70S (2,7 x 106)
Ribossomo Eucariótico
80S (4,6 x 106)
35
O ribossomo acomoda 
dois tRNAs carregados
36
Os tRNAs possuem características 
estruturais especiais
37
RNAt
- Estrutura secundária 
com grampos e alças 
formando um trevo
- Alto número de 
bases modificadas 
depois da sua 
transcrição
Estágio 1: Ativação dos 
aminoácidos
39
Estágio 1: Ativação dos 
aminoácidos
• Reação catalisada por uma aminoacil- tRNA
sintetase:
40
Aminoácido + tRNA + ATP aminoacil- tRNA + AMP +PPi
A estratificação do tRNA
cumpre dois fins
• A ativação de um aminoácido para a formação 
da ligação peptídica
• A ligação do aminoácido a um tRNA adaptador
garante a colocação apropriada do aminoácido
em uma cadeia polipeptítica em crescimento
43
A interação entre uma aminoacil-
do tRNA sintetase e um do tRNA
• “Segundo código genético”
44
Etapa 2: Iniciação
• O RNAm liga-se a menor das 2 subunidades
ribossômicas e ao aminoacil-RNAt de iniciação;
• Na E. coli, a seqüência reconhecida no RNAm pelo
ribossomo é chamada de seqüência de Shine-
Dalgarno (nos eucariotos o “quepe” do RNAm é
reconhecido pelo ribossomo) → 6 a 10 bases longe
do códon de iniciação AUG;
45
Etapa 2: Iniciação
• O aminoacil-RNAt de iniciação pareia com o
códon AUG, que é o códon que sinaliza o início da
proteína a ser sintetizada;
• Em bactérias e na mitocôndria, esse RNAt de
iniciação carrega uma metionina N-formilada
(grupo formila é adicionado pela enzima
transformilase). Nos eucariotos, a metionina não
está formilada;
46
Requer:
• RNAm
• aminoacil-tRNA de iniciação –
metionina
• códon de iniciação - AUG
• Subunidade 30S e 50S
• Fatores de iniciação
• GTP
• Cofator enzimático – Mg+2 47
Sequências do RNA mensageiro que funcionam 
como sinais para a iniciação da síntese de 
proteínas nas bactérias
48
Complexos 
proteicos na 
formação de um 
complexo de 
iniciação 
eucariótico
49
Etapa 3: Alongamento
• 1-complexo de iniciação
• 2-aminoacil-tRNA
• 3-conjunto de três proteínas citosolúveis
• 4-GTP
50
51
Etapa 1 do alongamento
- Ligação de um aminoacil-tRNA
- Ligação de GTP
52
Etapa 2 do alongamento
- Ligação pepitídica
- Ligados pelos tRNA’s
- Enzima peptidil transferase
53
Translocação
Etapa 3 do alongamento
- Translocação
- Deslocamento do anticódon e 
do tRNA
- Adição de um novo resíduo de 
aminoácidoEtapa 4: 
Terminação 
• O alongamento continua até 
que o ribossomo adicione o 
último aminoácido codificado 
pelo mRNA
• Sinalizada pela presença de 
um dos três códons de 
terminação no mRNA
• OS três fatores de liberação
54
Etapa 4: Terminação
O custo energético da fidelidade na síntese de 
proteínas 
• Dois grupos de fosfato de alta energia
• Formação de uma ligação entre dois aminoácidos 
específicos
55
Etapa 4: Terminação
Os polissomos permitem a tradução rápida de uma 
mensagem única 
• Agregados de 10 a 100 ribossomos
• Fita comunicante de mRNA
• RNAs mensageiros são sintetizados e traduzidos na 
direção 5’---- 3’ (bactérias)
• Em eucariontes os mRNA devem ser transferidos 
para fora do núcleo antes que possam ser 
traduzidos
56
57
Polissomo
58
Etapa 5: Enovelamento/processamento 
pós-tradução
• Na quinta e última etapa da síntese de proteínas, a
cadeia polipeptídica nascente é enrolada e
processada na sua forma biologicamente ativa.
59
Etapa 5: Enovelamento/processamento 
pós-tradução
• Modificações nos grupos amino e carboxiterminais
• Perda das sequências sinalizadoras
• Modificações de aminoácidos individuais
• Ligação de cadeias laterais de carboidratos
• Adições de grupos isoprenil
• Adição de grupos prostéticos
• Processamento proteolítico
• Formação das ligações cruzadas de dissulfeto
60
A síntese de 
proteínas é 
inibida por 
muitos 
antibióticos e 
toxinas
61
Resumo 
da 
síntese 
proteica
62
Referências
• Nelson, D.L., Cox, M.M. Lehninger, Princípios de
Bioquímica. Quarta edição (2004).
• Disponível em: 
http://www.slideshare.net/LariYamazaki/dna-rna-
sntese-protica. Acessado em 22 de dezembro de 
2012.
63
Dúvidas?
64