Síntese de Proteínas: Componentes e Etapas

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Gleyson de Souza Lima 
Odontologia – 2019.2 
 
 
 
 
 
Os principais componentes da maquinaria da síntese de proteínas incluem o 
RNAm, RNAt, aminoácidos e ribossomos. O RNAm fornece a sequência de 
códons que são traduzidos em proteínas. Os RNAt ligam aminoácidos 
específicos e os transferem para a proteína, usando os códons específicos do 
RNAm. Por último, uma partícula formada de RNA e proteína chamada 
Ribossomo, atua como o local de síntese de proteínas. 
 
 
ANTES DO INÍCIO DA TRADUÇÃO: 
1- CARREGAMENTO: 
É a ligação de uma molécula de aminoácido a uma molécula de RNAt. 
 
Para cada um dos 20 aminoácidos encontrados na célula, existem 20 enzimas 
diferentes chamadas aminoacil-RNAt sintetases . A função dessas enzimas é 
ligar um determinado aminoácido a uma molécula específica de RNAt, sendo a 
especificidade da reação é determinada pela sequência de bases da molécula 
de RNAt. 
A enzima aminoacil-RNAt sintetase se liga a um ATP e um aminoácido 
específico para formar um complexo enzima-AMP-aminoácido contendo uma 
ligação de alta energia. Uma molécula de RNAt então se liga ao aminoácido 
na enzima e é liberada do complexo com o aminoácido ligado para dar uma 
molécula de RNAt com aminoácido (Aminoacil-RNAt). A enzima fica livre e 
pronta para começar outro ciclo. 
 
 
Tradução 
Gleyson de Souza Lima 
Odontologia – 2019.2 
2- RIBOSSOMO: 
 
Os ribossomos são partículas feitas tanto de RNAr, quanto de proteínas 
específicas. Eles são encontrados no citoplasma, onde servem como sítio de 
síntese de proteínas. 
Cada ribossomo é formado por duas subunidades, a 40S, ou subunidade 
menor, e a 60S, ou subunidade maior. Cada uma dessas subunidades 
desempenham uma função particular na tradução. 
A subunidade 40S, a 60S, as moléculas carregadas de RNAt e uma molécula 
de RNAm se juntam para formar um complexo que, ditado pelos códons do 
RNAm, dirige a inserção de um aminoácido específico em uma cadeia 
polipeptídica crescente. 
 
ETAPA 1: Iniciação 
 
Existem vários fatores de iniciação (IFs) que estão envolvidos no início da 
tradução de um RNAm, mas o principal utilizado aqui é o IF2. 
O IF2 liga-se a GTP para formar um complexo que se liga a um RNAt 
carregando uma metionina (Lembrando que o códon de metionina, AUG, é 
sempre o primeiro códon, ou códon iniciador em uma molécula de RNA). Este 
complexo IF2-Met-RNAt-GTP, então interage com a subunidade 40S e a ponta 
5’ de um RNAm. 
 
 
 
Figura 1 
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Após a ligação à ponta 5’ do RNAm, a subunidade 40S, juntamente com o 
complexo IF2-Met-RNAt-GTP, começa a percorrer o RNAm. Este percurso que 
usa o 5’ Cap para o alinhamento apropriado e o ATP como fonte de energia, 
continua até que o complexo atinja o primeiro AUG ou códon iniciador, no 
RNAm. 
 
 
Figura 2 
 
 
Uma vez que o complexo atinja o primeiro códon AUG, a subunidade 
ribossômica 60S (maior) se liga ao complexo para formar a estrutura 
ribossômica final, usando o GTP como fonte de energia para efetuar essa 
ligação. Com a formação dessa estrutura final, composta de uma subunidade 
40S, uma 60S, Met-RNAt e um RNAm, a etapa de início se completa. O IF2 e a 
GDP são liberados do complexo com IF2 sendo regenerado por GTP para 
reiniciar o ciclo. 
 
Figura 3 
 
 
 
Figura 4 
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ETAPA 2: Alongamento 
 
Cada códon no RNAm irá interagir com um anticódon específico na molécula 
do RNAt. O primeiro RNAt, Met-RNAt, com o anticódon UAC, já interagiu com o 
RNAm durante o processo de início. Assim, cada proteína começa com o 
aminoácido metionina em seu terminal amino (5’). Os dois códons seguintes 
presentes no RNAm são UUU e AAA, por exemplo. No processo de 
alongamento, um segundo RNAt com o anticódon AAA e fenilalanina ligada 
associa-se ao RNAm. Esta ligação é seguida de um terceiro RNAt com o 
anticódon UUU e o aminoácido lisina e assim em diante até que seja 
encontrado um códon stop (finalizador). 
A síntese de proteínas foi iniciada pela ligação de Met-RNAt ao primeiro códon 
AUG em uma molécula de RNAm ligada aos ribossomos. O alongamento 
começa quando o RNAt seguinte entra no ribossomo pelo sítio A, e se liga ao 
segundo códon do RNAm diretamente após o códon AUG. Antes que o RNAt 
entre no ribossomo, ele interage com fatores específicos conhecidos como 
fatores de alongamento (EFs), na maior parte do casos é o EF1, e uma fonte 
de energia (GTP). Quando um RNAt se liga a um códon no RNAm, o GTP é 
hidrolisado com a liberação de GDP e EF1. O EF1 é regenerado na presença 
de GTP e é capaz de iniciar o ciclo mais uma vez. 
 
Figura 5 
 
 
 
 
 
 
Figura 6 
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Figura 7 
No RNAm , o Met- RNAt ligado ao AUG, e adjacente a ele, o segundo RNAt, 
Fen- RNAt, entra no ribossomo, pelo sítio A, e se liga a UUU. Na presença da 
enzima Peptidiltransferase, é formada uma ligação peptídica entre o grupo 
carboxila da metionina e o grupo amino da fenilalanina, no sítio P. Esta reação 
resulta na ligação da metionina à fenilalanina. Na etapa seguinte, o ribossomo, 
na presença de GTP, um segundo fator de alongamento (EF2) e uma enzima 
chamada Translocase, move-se três nucleotídios ao longo do RNAm no sentido 
5’  3’. O RNAt descarregado é liberado, no sítio E, e um novo códon no 
RNAm é agora exposto no sítio A. Este códon recém-exposto no RNAm está 
em posição para aceitar o próximo RNAt, e o ciclo é repetido, cada etapa 
resultando em uma cadeia polipeptídica crescente com um aminoácido 
adicional. 
Obs1: A tradução se inicia a partir da adição do segundo aminoácido. 
Obs2: O ribossomo possui três sítios: Sítio A (onde o RNAt entra no 
ribossomo), Sítio P (onde é realizada a ligação peptídica entre os 
aminoácidos do RNAt) e o Sítio E (onde o RNAt, que teve seu aminoácido 
ligado, e agora está descarregado, saí do ribossomo). 
 
 
 
Figura 8 
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ETAPA 3: Terminação 
 
Quando o ribossomo em movimento atinge um códon stop/finalizador (UAA, 
UAG, UGA), não há RNAt que reconheça estes códons. Em vez disso, um fator 
conhecido como fator de liberação (RF), usando GTP como fonte de energia, 
liga-se ao ribossomo, no sítio A. Na presença do RF, a Peptidiltransferase é 
retirada do ribossomo, e o peptídeo é liberado do ribossomo. O ribossomo 
então se dissocia em suas subunidades 40S e 60S, e essas subunidades 
podem começar um novo ciclo. 
 
 
Figura 9 
 
 
 
 
Figura 10 
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PROCESSAMENTO/MARCAÇÃO DE PROTEÍNAS: 
 
 
 
A maioria das proteínas sintetizadas em células humanas não são feitas nos 
ribossomos que estão situados no citoplasma da célula. Muitas dessas 
proteínas, no entanto, devem funcionar em organelastais como o núcleo ou 
mitocôndrias ou, em alguns casos, ser secretadas pela célula. Em todos os 
casos, a proteína tem que ser marcada para que sua chegada ao destino 
correto seja garantida. 
Assim, as proteínas são sintetizadas com algumas sequências, conhecidas 
como sequências de sinal, que possibilitam seu transporte para a organela 
apropriada.