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Síntese de Proteínas Alunos: André Bomfim Ferreira Taisy Melo Yara Helsdingen Archanjo Professora: Silvia Prado Disciplina: Fundamentos de Bioquímica O que é uma proteína ? Uma proteína é um grande polipeptídeo, ou seja, resíduos de aminoácidos estão ligados entre si covalentemente, chamamos de ligação peptídica. É a união entre o grupo carboxila de um aminoácido com o grupo amina de outro aminoácido, liberando água. Esta sequência de aminoácidos é única para cada proteína específica e é determinada pelo gene Fonte Imagens: http://bioquimicamichelle.blogspot.com Fonte : HARVEY, Richard A.; FERRIER, Denise R. Bioquímica ilustrada. Artmed Editora, 2015. Definição: Ela é um polímero de aminoácidos que pode atuar como enzimas, catalisando reações químicas, podem transportar pequenas moléculas ou íons; podem ser motoras para auxiliar no movimento em células e tecidos; participam na regulação gênica, ativando ou inibindo; estão no sistema imunológico, entre outras centenas de funções. Constituição dos amino ácidos Como o corpo consegue a proteína Digestão e absorção das proteínas da dieta: • As proteínas são muito grandes para serem absorvidas pelo intestino e, sendo assim, devem ser hidrolisadas até seus aminoácidos, os quais serão absorvidos. • As enzimas proteolíticas são produzidas por três órgãos: • Estomago, pâncreas e intestino delgado • O estomago secreta suco gástrico, que contém o ácido clorídrico e a proenzima pepsinogênio formando a pepsina. • A pepsina libera peptídeos e alguns aminoácidos libres das proteínas da dieta. Fonte : Nelson, David L.; COX, Michael M. Princípios de bioquímica de Lehninger. Porto Alegre: Artmed, 2011. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014. Como o corpo consegue a proteína Digestão e absorção das proteínas da dieta: • Ao entrar no intestino, os polipeptidoes produzidos no estomago pela ação da pepsina são clivados em oligopeptidoes e aminoácidos por grupos de proteases pancreáticas: Tripsina, quimotripsina, elastase e caboxipeptidades. • Os aminoácidos livres e dipeptídeos são absorvidos pelas células epiteliais intestinais, onde os dipeptideos são hidrolisados antes de entrarem na corrente sanguínea. Fonte : Nelson, David L.; COX, Michael M. Princípios de bioquímica de Lehninger. Porto Alegre: Artmed, 2011. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014. • Os aminoácidos são metabolizados pelo fígado Síntese de Proteica Os processos de síntese de proteínas na célula são controlados pelo metabolismo de controle. As duas principais personagens do metabolismo de controle são as moléculas de DNA e RNA. O DNA DNA (ácido desoxirribonucleico) RNA (ácido ribonucleico) Se localiza somente no núcleo Se localiza no núcleo e no citoplasma Apresenta forma de dupla hélice com duas fitas Apresenta apenas uma fita É formado com pentose desoxirribose É formado com a pentose ribose Bases nitrogenadas participantes: A, T, C, G Bases nitrogenadas participantes: A, U, C, G Fonte : Farah. S.B, 1997 Síntese de Proteica Fonte : Cardoso M., Síntese de proteínas, 2019 A síntese das proteínas é o processo por meio do qual as células biológicas geram novas proteínas, ela é um processo rápido, que ocorre em todas as células do organismo, mais precisamente, nos ribossomos, organelas encontradas no citoplasma e no retículo endoplasmático rugoso. Esse processo pode ser dividido em três etapas: 1° Transcrição 2° Ativação de aminoácidos 3° Tradução Síntese de Proteica Fonte : Brown, T. A., 2018 A transcrição, que ocorre no núcleo, consiste na formação de uma cadeia de pré-RNAm a partir de uma cadeia de DNA que contém a informação da proteína a sintetizar. Transcrição • A enzima RNA-polimerase abre a dupla hélice do DNA e inicia produção de uma molécula de RNAm, no sentido 5’ → 3’. • Os Nucleotídeos são ligados respeitando a ordem A-U, G-C • Ao final da transcrição a RNA-polimerase se desliga do DNA, a molécula de RNAm está formada e segue para o citoplasma onde será traduzida Síntese de Proteica o RNA transportador (RNAt), que leva os aminoácidos dispersos no citoplasma, provenientes da digestão, até os ribossomos. Ativação de aminoácidos Em uma das extremidades do RNAt está o Anticódon Sequencia 3 bases complementares ao códon de RNAm A ativação dos aminoácidos é dada por enzimas específicas que se unem ao RNA transportador, formando o complexo aa-RNAt, originando o anticódon Para que esse processo aconteça é preciso haver energia, que é sim fornecida pelo ATP. Fonte : Cardoso M., Síntese de proteínas, 2019 Síntese de Proteica Fonte : Farah. S.B, 1997 Ocorre no citoplasma, a mensagem contida no RNAm é decodificada e o ribossomo a utiliza para sintetizar a proteína de acordo com a informação dada. Tradução • O RNAm Transcrito no núcleo se liga um ou mais ribossomos • O ribossomo lê o primeiro códon e um RNAt com o anticódon correspondente transporta um aminoácido e se liga ao códon. O ribossomo se desloca no sentido 5’ → 3’ e lê o próximo códon. Final da Tradução Tem-se o polipeptídio (Proteína) Síntese de Proteica Fonte : Farah. S.B, 1997 O processo da tradução encerra com três etapas : iniciação, alongamento e finalização: Tradução Iniciação: A subunidade menor do ribossomo liga-se à extremidade 5' do mRNA, esta desliza ao longo da molécula do mRNA até encontrar o códon de iniciação (AUG). Alongamento: Um 2º tRNA leva um aminoácido específico de acordo com o códon. Estabelece-se uma ligação peptídica entre o aminoácido recém chega do e a metionina. Finalização: O ribossomo encontra o códon de finalização (UAA, UAG ou UGA) terminando o alongamento. O último tRNA abandona o ribossomo, as subunidades do ribossomo separam-se, podendo ser recicladas e por fim, o peptídeo é libertado. Síntese de Proteica e regulação da leucina A leucina é um dos 20 aminoácidos que as células do corpo humano utilizam para sintetizar proteínas, porém o mesmo não o produz. Desempenha funções importantes no aumento das proteínas e atua com fonte de energia durante os exercícios físicos, aumentando a resistência e reduzindo a fadiga. LEUCINA A leucina exerce um efeito sobre a regulação de curto prazo no nível da tradução na síntese de proteínas. Este efeito é sinérgico com a insulina. O efeito anabólico da Leucina na síntese de proteínas auxilia na atenuação da perde de massa magra, que ocorre em estados catabólicos em condições especificas, como o envelhecimento. A ingestão de Leucina resulta em um leve aumento transitório dos níveis séricos de insulina ↑ a síntese proteica induzida por esse aminoácido Fonte : Vianna, D., 2010 Síntese de Proteica e regulação da leucina Fonte : Vianna, D., 2010 LEUCINA Existem vias específicas que favorecem a síntese proteica, bem como o crescimento e proliferação celular, como a via mediada pela proteína mTOR. Essa via é estimulada por mitógenos, incluindo insulina e BCAA, mas particularmente leucina Leucina PI3-K mTOR IRS-1Akt / PKB Nos tecidos periféricos, a fosforilação de Akt / PKB promove vários efeitos, como a translocação do transportador de glicose tipo 4 (GLUT-4) para a membrana plasmática, regulação da síntese de proteínas, metabolismo do glicogênio e progressão do ciclo celular. Estimula Síntese proteica. Ativa Proteina Modula ↑ fosforilação ↓ atividade Fosforila Síntese de Proteica e a Integração metabólica Referências Brown, T.A. Bioquímica. Artmed Editora,. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1. ed., 2018 Cardoso, Mayara., Síntese de proteínas. InfoEscola, 2019. Disponivel em : <https://www.infoescola.com/bioquimica/sintese-de-proteinas/ > acesso em:17/11/2019 Farah. S.B., DNA Segredos & Mistérios, Editora Sarvier – 1997 HARVEY, Richard A.; FERRIER, Denise R. Bioquímica ilustrada. Artmed Editora, 2015. Nelson, David L.; COX, Michael M. Princípios de bioquímica de Lehninger. Porto Alegre: Artmed, 2011. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014. VIANNA, Daiana et al . Protein synthesis regulation by leucine. Braz. J. Pharm. Sci., São Paulo , v. 46, n. 1, p. 29-36, Mar. 2010 .
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