Biologia Molecular - Síntese proteica

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Biologia Molecular 
Proteínas – Tradução Gênica 
 
PASSOS DO MECANISMO DE 
TRADUÇÃO 
 
۞ O mRNA é traduzido no sentido 5’ – 
3’ 
 
۞ A síntese da cadeia polipeptídica é no 
sentido amino (NH3+) – carboxi (COO-) 
 
۞ 3 passos do “Ciclo Ribossômico” 
 
♦ Iniciação – Ligação do AUG 
iniciador do tRNA 
 
♦ Alongamento – Ligação dos AA e 
formação de cadeia peptídica. 
 
♦ Terminação 
 
1° estádio: Ativação dos aminoácidos 
Síntese do aminoacil-tRNA 
 
۞ Para que ocorra a tradução, temos que 
ter um estoque de aminoácidos na 
célula ligados a extremidade CCA do 
tRNA. 
 
♦ A ligação do tRNA com seu único e 
específico aminoácido é catalisada 
por uma enzima chamada sintetase 
do aminoacil-RNAt (20 diferentes – 
compatível aos aminoácidos) 
 
♦ A energia da clivagem vai prover a 
ligação do aminoácido ao AMP 
(resultando no aminoacil-adenilato) e 
esse aminoacil-adenilato vai ser 
transferido para a extremidade 3’ do 
tRNA (região CCA). 
 
♦ A adenina se liga ao aminoacil-AMP 
que entra na posição 3’ da adenina, 
e liberar o AMP. Com o aminoácido 
ativado ligado ao tRNA é chamado 
de aminoacil-tRNA 
 
♦ A célula deve ter um estoque de 
tRNA ligado a aminoácidos 
específicos para manter a fluidez 
dos processos intracelulares 
 
♦ Estrutura geral dos aminoacil-tRNAs 
 
۞ Polissomos – Um mesmo RNAm vai 
ser lido por vários ribossomos ao 
mesmo tempo. 
 
 
2° Estágio – Iniciação da Tradução 
Especificidade por metionina/n-
formilmetionina 
 
۞ Experimento de H. Diniz – provou que 
a síntese proteica ocorre da 
extremidade amino para a extremidade 
carboxila (gerando uma ponta amino 
livre e uma ponta carboxila livre). 
♦ Marcação da célula bacteriana com 
enxofre radioativo 
 
۞ A hora que a célula vai fazer a 
tradução ela incorpora o primeiro 
aminoácido metionina (formil-metionina 
: Met-tRNA) 
 
Sequências no mRNA que servem como 
sinal para iniciação da síntese de proteína 
em bactérias 
 
۞ No mRNA, acima da sequência AUG 
(onde dá-se a iniciação - metionina) 
temos as sequências denominadas não 
traduzíveis (5’ UTR) 
 
♦ Posicionam o mRNA de forma 
correta no ribossomo; 
 
♦ Possuem uma sequência chamada 
Shine-Dalgarno que vai parear com 
o RNA ribossomal menor 
posicionando o RNAm no códon 
AUG. 
 
Iniciação da tradução: Procariontes 
 
۞ Subunidade menor do ribossomo se 
liga aos fatores de iniciação 1 e 3 ( IF1 e 
IF3) impedindo que a subunidade maior 
se ligue antes da hora. 
 
۞ Ligação da subunidade menor ao 
mRNA em direção 5’-3’ com o códon 
de iniciação AUG (para a metionina) 
localizado no sítio P (para peptídeo) da 
subunidade ribossomal 
 
۞ Um tRNA transportando formil-
metionina e trazer junto com o fator de 
iniciação 2 (IF2) o tRNA para parear no 
sítio P. 
 
♦ IF2 – Uma GTPase que cliva o GTP 
e GDP liberando energia para a 
entrada do primeiro aminoácido do 
sítio P. 
 
۞ Quando o primeiro aminoácido entra 
no sítio P ocorre a formação do 
ribossomo completo (ligação da 
subunidade 50S) e os fatores de 
iniciação vão ser liberados (justamente 
para a entrada da subunidade 50S). 
 
Iniciação da tradução 
 Procariontes X Eucariontes 
 
۞ A bactéria tem 3 fatores de iniciação : 
IF1 (impede a entrada prematura de 
tRNAs no sítio A), IF2 (facilita a ligação 
do tRNA formil-metionina) e IF3. 
 
۞ Os fatores de iniciação dos eucariotos 
sempre possuem um “e” na frente do 
nome 
 
 
 
۞ Além da maior quantidade de fatores 
de iniciação em eucariotos também 
temos a existência da cauda poli-A. 
 
۞ A subunidade menor no eucarioto é 
40S (sendo muito maior que a de 
procariotos). 
 
۞ Os fatores de iniciação nos eucariotos 
se localizam pelo CAP para poder iniciar 
a tradução no códon AUG de forma 
adequada 
 
 
 
 
3° Estágio - Elongamento 
Ligação do aminoacil-tRNA 
 
۞ Quando a formil-metionina entra no 
sítio P, ainda sobra o sítio A a se ligar 
ao próximo aminoácido. 
 
۞ O tRNA que entra em seguida é 
complementar ao códon sequência do 
sítio A, com o anti-códon. 
 
۞ Atuação dos fatores de alongamento 
(EF) para aumentar o tamanho da 
sequência e transformar em proteína. 
 
۞ EF: FTu, FTs e FG (translocase) 
 
♦ FTu entra junto com o “aminoácido 
2” para colocá-lo no sítio A (junto 
com um GTP, por ser uma GTPase) 
 
♦ O GTP vai ser clivado liberando 
fosfato inorgânico e a energia da 
clivagem vai ser utilizada para o 
posicionamento do tRNA no sítio A 
 
♦ O estoque de Tu é muito restrito na 
célula, então para maior 
funcionalidade, este é reciclado: Com 
ajuda de outro fator de elongação, 
Ts, faz-se a troca do GDP pelo GTP, 
“reciclando-o”. 
 
 
 
 
 
Formação da ligação peptídica 
 
۞ Translocação do ribossomo colocando 
o aminoácido no sítio A formando um 
di-peptídeo, com uma ligação peptídica 
feita pelo RNA ribossomal (riboenzima 
RNA com atividade catalítica) presente 
na unidade ribossomal maior 
 
Translocação 
 
۞ Translocação do ribossomo do sítio P 
para o sítio A feito pelo fator G 
(translocase) que promove a energia ao 
ribosssomo para que ele transloque 
desocupando o sítio A e colocando o 
di-peptídeo no sítio P (liberando o 1° 
tRNA que entrou) 
 
 
4° Estágio - Terminação 
 
۞ Os aminoácidos vão ser incorporados 
tanto quanto forem os códons 
entrando no sítio A e formando a 
ligação peptídica. 
 
۞ Chega a um momento que o códon no 
sítio A tem um tRNA sem nenhuma 
aminoácido, pois é um códon sem 
sentido (códon de terminação) 
 
۞ Ao invés de se ligar a um tRNA 
carregado, vai se ligar a um fator de 
liberação 
 
۞ Fator de Liberação 
 
♦ Impede a translocação do ribossomo 
 
♦ Permite que a cadeia poli-peptídica 
seja liberada 
 
♦ Permite que as duas unidades 
ribossomais se “desliguem” 
 
5° Estágio – Folding e Modificações Pós-
traducionais 
 
۞ Modificações no N-terminal e no C-
terminal 
 
۞ Formação de ligações dissulfeto 
 
۞ Modificações individuais em 
aminoácidos 
 
۞ Ligações com carboidratos 
 
۞ Adição de grupos proteicos 
 
۞ Processamento proteolítico 
 
۞ Perda de sequências sinais