Síntesis de Proteínas (Traducción)

Universidad Privada Antenor Orrego

Escuela de Medicina

Asignatura Bioquímica

TRADUCCION• La traducción es el proceso mediante el cual, a partir de un

RNAm, se sintetiza una proteína. La secuencia de bases del RNAm contiene la información necesaria para determinar la secuencia de aminoácidos de la proteína.

CARACTERISTICAS

a. Es Unidireccional. En la biosíntesis de proteínas el RNAm se traduce unidireccionalmente, del extremo 5’ al 3’.

b. Es Reiterativa. Un mismo RNAm, puede estar siendo traducido simultáneamente por varios ribosomas.

c. Es Selectiva. No todo el RNAm se traduce; se descartan los extremos inicial y final, y, en los RNAm poligénicos, también fragmentos intermedios.

d. Requiere un intérprete o adaptador: La traducción requiere de una molécula que actúe de intérprete o adaptador, esta molécula es el RNA de transferencia (RNAt)

Los 3 tipos de moléculas de RNA llevan a cabo funciones diferentes pero cooperativas en la síntesis de proteínas.

El RNA mensajero (RNAm) transporta la información genética desde el DNA, bajo la forma de una serie de “palabras” en código de tres bases, cada una de las cuales especifica un aminoácido.

El RNA de transferencia (RNAt) es la clave para descifrar las palabras del código del RNAm. Cada tipo de aminoácido tiene su propio tipo de RNAt, al que se une para ser transportado hasta el extremo de una cadena polipeptídica.

El RNA ribosómico (RNAr) se asocia con proteínas para formar ribosomas..

RNAsInicio del mensaje genético

Fin

Cap ColaRNAm

Activación:Cada aminoácido se une a su propio RNAt con la ayuda de una enzima específica y ATP.

Iniciación de síntesis del polipéptido. El RNAm, primer RNAt, y las subunidades ribosomales se unen.

.

ElongaciónLos sucesivos RNAt agre-gas sus aa a la cadena polipeptídica cuando el RNAm se mueve através del ribosoma, un codón a la vez.

Terminación:El ribosoma reconoce un codon stop. El polipéptido es terminado y liberado.

ETAPAS DE LA TRADUCCION

1) Activación de los aminoácidos

2) Iniciación3) Elongación4) Terminación5) Modificaciones

postraduccionales

1º ACTIVACION DE LOS AMINOACIDOS• La fijación del aminoácido adecuado al RNAt, es catalizado por una

RNAt aminoacil sintetasa específica. Estas enzimas acoplantes unen el aminoácido en el extremo 3’ terminal del RNAt, mediante una reacción de dos pasos que requiere ATP:

Aminoácido + ATP + RNAt Aminoacil-RNAt + AMP + 2 Pi

• En esta reacción el aminoácido se une al RNAt mediante un enlace de alta energía, por lo que se dice que se activa.

2° INICIACION• Para comenzar el montaje de un complejo bacteriano de traducción

tienen lugar interacciones secuenciales entre proteínas específicas, denominadas factores de iniciación (IF), y la subunidad ribosómica menor (30S).

• Luego se une el complejo preiniciación resultante y el RNAt-fMetiMet

con el RNAm en un sitio específico, que suele estar ubicado muy cerca del codón de iniciación AUG. Esta unión es asistida por IF1 e IF3 produce el complejo de iniciación 30S.

• En la mayoría de las bacterias la subunidad ribosómica menor identifica los codones de inicio mediante interacciones entre el RNAr menor (16S) y una secuencia de 8 nucleótidos en el RNAm denominada secuencia de Shine-Delgarno.

• El montaje de un complejo de iniciación 70S completo se logra por la unión de la subunidad ribosómica mayor, un paso dependiente de energía que se obtiene por hidrólisis de GTP unido a IF2; en este proceso se elimina IF1, IF2-GDP y Pi.

• En el complejo, el RNAt iniciador cargado se ubica en el sitio P sobre el ribosoma.

Iniciación

• Se requiere de factores de elongación (EF), para realizar el proceso. • Los pasos clave de la elongación son la entrada de cada RNAt-

aminoacil consecutivo, la formación del enlace peptídico y el desplazamiento o translocación del ribosoma, respecto del RNAm.

• El segundo RNAt-aminoacil ingresa en el ribosoma como un complejo ternario asociado con un EF-Tu-GTP y se une al sitio A sobre el ribosoma.

• Con el RNAt-Met de inicio en el sitio P y el segundo RNAt-aminoacil fijado en el sitio A, el grupo amino del segundo aminoácido reacciona con la metionina sobre el RNAt de inicio, para formar un enlace petídico. Esta paso es catalizado por la peptidiltransferasa.

• Por último, el ribosoma se desplaza a lo largo del RNAm por una distancia equivalente a un codón, con el agregado de cada aminoácido. Este paso de translocación es catalizado por la EFG-GTP. Después de la unión peptídica el RNAt-Meti, ya sin la metionina activada, se desplaza hacia un sitio de salida sobre el ribosoma y pronto es descartado.

• Al mismo tiempo, otro complejo ternario portador del próximo aminoácido que se debe agregar, ingresa en el ribosoma y el ciclo continúa.

3° ELONGACION

• La fase final de la síntesis proteica, requiere señales moleculares muy específicas que deciden el destino del complejo RNAm-ribosoma-peptidil RNAt.

• Existen dos factores de terminación (liberación) específicos en bacterias; los factores RF1 y RF2, cuyas formas se cree son similares a las de los RNAt (“mimetismo molecular”) actúan por reconocimiento de los mismos codones de detención. RF1 reconoce AUG

y RF2 reconoce UGA; ambos factores

reconocen UAA.

3° ETAPA: TERMINACION

• El tercer factor de liberación RF3, favorece la escisión del peptidil RNAt, con liberación de la cadena proteica completa..

• Factores de liberación adicionales favorecen la disociación del ribosoma, con liberación de las subunidades, el RNAm y el RNAt para otra ronda de síntesis proteica.

Acción de drogas antimicrobianas sobre la síntesis proteica

Esquema tridimensional de la síntesis de proteínas en procariotas, mostrando las subunidades 30S y 50S.

En el diagrama la flechas negras indican los diferentes puntos en los cuales el cloranfenicol, eritromicina, tetraciclina y estreptomicina ajercen su efecto.

Polipéptido naciente

Dirección de movimiento del ribosoma

RNA mensajero

Se une a subunidad 50S, e

inhibe la formación del enlace

peptídico

Cloranfenicol

Se une a subunidad 50S, y

previene movimiento de

translocación

Eritromicina

Sitio de síntesis proteica

Interfiere con la unión del RNat al complejo RNAm-ribosoma

Tetraciclinas

Cambia la forma de la subunidad 30S, causando que eI codón sea leido incorrectamente

Estreptomicina

TRADUCCION

Ribosoma Procariótico 70 S

Sitio de síntesis proteica

Polipéptido naciente

Tunel

MODIFICACIONES POSTRADUCCIONALES

• Modificación N-terminal o C-terminal– Remoción de N-formilmetionina– N-acetilacion (50% de proteínas eucarióticas)

• Procesamiento N-terminal y C-terminal– Maduración, procesamiento proteolítico

• Modificación de aminoácidos individuales– Fosforilación, Glucosilación, Metilación, Farnesilación