Рибосомы сборка

Синтезируемые на молекулах ДНК (на ядерных структурах) информационные РНК также поступают в рибосомы. Сборка полипептидных цепей происходит в рибосомах на молекулах и-РНК- Процесс этот, по-видимому, происходит следующим образом. Аминоацил-РНК располагается на и-РНК, удерживаясь за счет водородных связей, а аминогруппа аминоацильного остатка связывается с полинуклеотидной цепью и-РНК и является как бы якорем . Затем к и-РНК за счет водородных связей присоединяется вторая аминоацил-РНК, ее аминокислотный остаток связывается с первым, а первая молекула т-РНК отщепляется [c.523]

Возможно существование каких-то регуляторных белков или малых рибонуклеопротеидов, которые взаимодействуют с транслирующей рибосомой и избирательно останавливают или затрудняют элонгацию в определенных местах. Известен пример таких специфичных репрессоров элонгации в эукариотах это рибонуклеопротеид-ная частица, содержащая 7S РНК частица узнает особую N-концевую гидрофобную последовательность образующегося полипептида на транслирующей рибосоме, присоединяется к рибосомам и останавливает элонгацию до тех пор, пока рибосома не вступит во взаимодействие с мембраной эндоплазматического ретикулума (см. В.IX.2). Не исключено, что подобные механизмы используются для регуляции скорости элонгации на других стадиях синтеза белка, например, на определенных стадиях сворачивания белка или сборки белка на транслирующей рибосоме. [c.213]

Рядом с этим кодоном свое место занимает другая т-РНК с соответствующим антикодоном. Между обеими аминокислотами образуется пептидная связь. Затем и-РНК перемещается в полисоме на участок одного кодона и за второй аминокислотой на новый кодон поступает соответствующая третья аминокислота и т. д. Так все кодоны матрицы протягиваются через участок сборки аминокислот в рибосоме, в результате образуется соответствующая матрице полипептидная цепь. [c.45]

Образование функционирующих белков из линейных полимеров. Белок обладает биологической активностью лишь в том случае, если он имеет правильную трехмерную структуру. Синтез белков основан на информации, содержащейся в линейной, т.е. одномерной кодирующей последовательности ДНК. В соответствии с этой информацией рибосомы осуществляют сборку линейной, одномерной, последовательности аминокислот. Учитывая эти факты, объясните, каким образом в клетках могут формироваться биологически активные белки, обладающие специфической трехмерной структурой. Приведите какие-ни-будь экспериментальные данные, подтверждающие ваши объяснения. [c.223]

В белковой молекуле, осуществляется на поверхности мельчайших частиц цитоплазмы — рибосом. Для того чтобы эта завершающая стадия могла осуществиться, на рибосоме должна находиться соответствующая матрица, обеспечивающая сборку нужного белка, а также к рибосоме должны постоянно доставляться необходимые аминокислоты. Каждая из стадий сложного процесса биосинтеза белка катализируется определенным ферментом. [c.456]

Как и на промышленном предприятии, в клетке установлен строгий порядок. В ней имеются различные цехи , производящие необходимые полупродукты и продукты из поступающего сырья. Для этого клетка разделена полупроницаемыми перегородками на множество мельчайших отсеков. Каждый из химических процессов в клетке протекает в специально предназначенном для него отсеке и катализируется специфическим ферментом. Так, например, описанные выше окислительные реакции, в результате которых клетка получает необходимую энергию, происходят в митохондриях (небольших частицах цитоплазмы). Биосинтез белка не является в этом отношении исключением. Подготовительные стадии сложного процесса биосинтеза происходят в разных участках клетки, а завершающая стадия сборки аминокислот на специальной матрице (шаблоне), обеспечивающей нужную их последовательность в белковой молекуле, осуществляется на поверхности мельчайших частиц цитоплазмы — рибосом. Для того чтобы эта завершающая стадия могла осуществиться, на рибосоме должна находиться соответствующая матрица, обеспечивающая сборку нужного белка, а также к рибосоме должны постоянно доставляться необходимые аминокислоты. Каждая из стадий сложного процесса биосинтеза белка катализируется определенным ферментом. [c.378]

Все реакции типа (ХХ.З) протекают в цитоплазме. Ранее мы приводили соображения, из которых следует, что синтез белка должен осуществляться в рибосомах при участии активированных аминокислот и молекул-адаптеров. Подобной молекулой-адаптером, в состав которой входит активированная аминокислота, служит аминоацил-РНК. Необходимым этапом синтеза является перенос этого комплекса в рибосому и сборка белковой молекулы на РНК-матрице. Этот процесс катализируется особым ферментом переноса, который, по-видимому, обладает малой специфичностью. Фермент переноса, выделенный из бактерий, катализирует перенос аминоацил-РНК, полученной из любого источника, в рибосому бактерии (но не в рибосому животного). Аналогично фермент из кролика катализирует перенос аминоацил-РНК бактерии в рибосомы кролика. Таким путем можно, в частности, осуществить синтез гемоглобина в рибосомах, выделенных из ретикулоцитов кролика. Складывается впечатление, что ферменты переноса до некоторой степени специфичны по отношению к типу рибосом, но значительно менее специфичны к промежуточным комплексам. [c.373]

Рис. 25. Сборка пептидов из аминокислот, происходящая на рибосомах при помощи

Таким образом, картина образования вируса ВТМ в значительной части выяснена репродукция вируса — генетическое заболевание. Вирус извращает генетическую информацию клетки, по использует ее ферменты, ее рибосомы. В итоге вместо клеточных белков синтезируется белок вируса, вместо клеточных нуклеиновых кислот — РНК вируса. Сборка полной вирусной частицы происходит, ио-видимому, автоматически, когда имеется РНК, белок и благоприятные внешние условия. Какова функция белка ВТМ, пока не установлено. [c.362]

Как идет синтез белковой макромолекулы, происходит лв он путем роста цепи из конца в конец или же путем одновременной сборки многих заготовок Сколько времени длится синтез одной макромолекулы белка Сколько молекул синтезируется одновременно на одной рибосоме [c.453]

Центральную область ядрышка окружает менее плотная периферическая область, где начинается свертывание рибосомной РНК и идет сборка рибосом — РНК соединяется с белком. Не полностью собранные рибосомы переходят по ядерным порам из ядра в цитоплазму, где их сборка завершается. [c.194]

В настоящее время хорошо известны и детально изучены процессы активации и транспортирования активированных аминокислот к месту сборки — в рибосомы. [c.484]

Исходя из этих фактов (а также из характера генетической регуляции синтеза ферментов, о чем пойдет речь в гл. XX), Жакоб и Моно в 1961 i. высказали предположение, что гипотеза один ген — одна рибосома — один белок неверна и что рибосомы отнюдь не наделены от природы способностью к синтезу определенных полипептидных цепей. Они считали, что рибосомная РНК не может служить непосредственной матрицей для упорядоченной сборки аминокислот, и высказали предположение, что нуклеотидная последовательность каждого гена транскрибируется в соответствующую информационную (матричную) РНК. [c.391]

Описанная модель структурной самоорганизации белка непосредственно отвечает ренатурационному процессу, протекающему в условиях in vitro, когда исходное конформационное состояние молекулы максимально неупорядоченно. Сборка белка в процессе биосинтеза и при содействии шаперонов протекает в принципе по тому же беспорядочно-поисковому механизму и поэтому не требует разработки специальных моделей. Возможность свертывания аминокислотной последовательности до окончания синтеза и отхода от рибосомы в первом случае, и взаимодействие флуктуирующей цепи со специфическими белками во втором ограничивают конформационную свободу неструктурированного белка. В результате уменьшается количество обратимых, непродуктивных флуктуаций, увеличивается вероятность появления бифуркаций и, следовательно, сокращается время сборки. Иными словами, запрещая целый ряд обратимых флуктуаций, шапероны сближают друг с другом бифуркационные точки и тем самым делают процесс самоорганизации нативной конформации белка более эффективным. [c.99]

Из трех терминирующих кодонов самым слабым является UGA. Он чаще всего может проскакиваться транслирующей рибосомой, по-видимому, за счет его узнавания триптофановой тРНК. В некоторых случаях этот терминирующий кодон специально используется в природе для того, чтобы в дополнение к основному белковому продукту, синтез которого завершается на этом кодоне, происходило образование небольших количеств другого физиологически важного белка из удлиненного полипептида. Такая ситуация наблюдается при трансляции РНК фага Q цистрон белка оболочки фага заканчивается терминаторным кодоном UGA, который время от времени проскакивается рибосомами, что приводит к синтезу небольших количеств значительно более длинного, чем белок оболочки, полипептида последний является необходимым продуктом трансляции фаговой РНК, так как требуется для сборки полноценной (инфекционной) фаговой частицы. [c.266]

В связи с биосинтезом рибосом интересно упомянуть важную особенность этого процесса, имеющую прямое отношение к самосборке надмолекулярных структур. Рибосомные РНК эукариот транскрибируются в виде единого предшественника, так называемой 45S РЖ, содержащей в своем составе полные нуклеотидные последовательности для трех из четырех рибосомных РНК эукариот, а именно 28S, 18S и 5,8S РНК. Сборка нуклеопротеидной структуры начинается на этой единой полинуклеотидной цепи и приводит к образованию единого предшественника рибосомы, уже содержащего большую часть из числа примерно 70 рибосомных белков, входящих в зрелые рибосомные частицы. В них содержатся также некоторые дополнительные белки, в конечной структуре отсутствующие и, по-видимому, нужные на промежуточных этапах сборки. Только после этого происходит первая фаза процессинга рибосомных РНК, приводящая к формированию предшественников рибосомных субъединиц. Незрелые субъединицы выходят на определенном этапе их формирования из ядрышка и ядра в цитоплазму, где они проходят заключительные фазы процессинга и превращаются в зрелые рибосомы. На этом примере видно, что для правильной сборки сложных нукле-432 [c.432]

В 1964 г. Сегнер и Маркерт впервые установили, что сборка молекул белка па рибосомах у Е. oli начинается с формилированного метионина в присутствии низкой концентрации ионов магния и гуанозинтрифосфата как кофактора [22] [c.97]

Такие копии генов служат матрицами синтеза белка. На них в рибосомах и происходит сборка белковых молекул. При этом очередность посадки аминокислот в строющийся полипептид в каждом случае определяется последовательностью триплетов нуклеотидов или кодонов в м-РНК. Узнавание кодонов осуществляется молекулами т-РНК, переносящими к рибосомам активированные аминокислоты [7], [9], [20]. [c.14]

На ДНК как на матрице может синтезироваться не только новая ДНК, но и РНК — процесс, направляемый ДНК-зависимой PH К-полимеразой. Репликация РНК на ДНК протекает по тем же законам, что и репликация ДНК, с той лишь разницей, что в молекуле РНК место Т занимает У. Синтез информационной РНК (мРНК, матричная РНК), последовательность оснований в которой комплементарна последовательности оснований в исходной молекуле ДНК, представляет собой первый этап в процессе биосинтеза белка. Этот этап называют транскрипцией. Процесс сборки примерно двадцати различных аминокислот в определенной последовательности при синтезе белковой молекулы называется трансляцией, так как в этом случае последовательность оснований мРНК транслируется в соответствующую последовательность аминокислот. Процесс трансляции осуществляется на рибосомах. Это рибонуклеопро-теидные частицы с молекулярной массой 2,7 млн., состоящие из двух субъединиц с молекулярной массой 0,9 и 1,8 млн. Несколько рибосом могут [c.69]

О последней стадии синтеза белка — сборке белковой молекулы на рибосомах — предстоит еще выяснить очень многое. Информационная РНК, по-видимому, стимулирует агрегацию 70 5-рибосом. Эксперименты с введением меченых аминокислот в ретикулоциты кролика показывают, что для синтеза полипептидной цепи гемоглобина, происходящего последовательно в линейном порядке, начиная с аминного конца цепи, требуется 1—2 мин. Многие детали этой и других стадий синтеза белка еще неизвестны. Исследования этой сложной проблемы развиваются очень интенсивно, и мы привели здесь лищь беглый обзор полученных к настоящему времени результатов. [c.375]

Изучение нуклеиновых кислот хлоропластов имеет большое значение в связи с выяснением вопроса о степени их автономности в клетках. Известно, что в ядерной ДНК содержится информация, определяющая качество синтезируемых белков, в том числе ферментов, а с помощью нескольких видов РНК осуществляются различные этапы белкового синтеза. Информационная РНК, образуясь на ДНК, считывает с нее информацию и переносит последнюю к месту синтеза белка — рибосоме. Информационная РНК и рибосома образуют единый белок-синтезирующий агрегат. Взаимодействие между ними осуществляется за счет специфической рибосомаль-ной РНК. Третий вид РНК — транспортная — участвует в отыскании, доставке аминокислот и сборке из них белка на информационной РНК, мигрировавшей от места синтеза на ДНК к рибосомам. Число видов транспортной РНК соответствует числу видов аминокислот Во время синтеза белка одна молекула информационной РНК может взаимодействовать с несколькими рибосомами, образуя так называемую полирибосому или полисому. [c.64]

ВОЗМОЖНОСТЬ изучать функции ядрышек. Ядрышко составляет до 35% обш ей массы ядра и содержит около 40% общего белка и 30% или более общей РНК ядра. Ранние радиоавто-графические исследования, проведенные Голдштейном и Мику [23], Вудсом [59] и другими, показали, что хотя ядрышко обладает некоторой способностью к синтезу РНК, большая часть ядерной РНК синтезируется в хроматине. Это заключение подтверждено результатами исследований биохимической активности изолированных ядрышек, которые обладают лишь ограниченной способностью к синтезу РНК [43]. В то же время ядрышко способно к синтезу белка и фактически именно в нем в основном и синтезируется ядерный белок [2, 3]. Одним из классов белков, синтезируемых в ядрышке, как указывалось выше, являются гистоны. По-видимому, механизм их синтеза сходен с описанным выше механизмом синтеза белка, в котором РНК декодируется рибосомами. Об этом свидетельствует тот факт, что синтез гистонов ингибируется пуромицином — специфическим ингибитором связанного с рибосомами синтеза белка, а также актиномицином D — специфическим ингибитором зависящего от ДНК синтеза РНК. Возможно, в ядрышке имеются рибосомы для сборки молекул гистона более детальная информация о природе механизма синтеза гистонов пока отсутствует. [c.40]

Рибосомы состоят, как правило, из двух частиц — субъединиц, отличающихся по скоростям седиментации (зеётеп-1ит — латинское — оседание), их называют 305- и 505- субъ-единицами. Рибосомы являются своего рода конвейерами, на которых происходит сборка белка из соответствующих деталей — аминокислот. Однако в рибосомы должны поступать аминокислоты не как таковые, а предварительно подготовленные к сборка. Прежде всего аминокислоты активируются, взаимодействуя с аденозинтрифосфатом и образуя амино-ациладенилаты, общая формула которых приведена ниже. [c.132]

Макролидный антибиотик эритромицин действует, вероятно, очень сходно с хлорамфениколом, но 09 связывается с 505-субъединицей рибосомы значительно прочнее (он может вытеснять хлорамфеникол) Стрептомицин (и. по-видимому, некоторые иные антибиотики) присоединяется к рибосоме я нарушает процесс считывания информации с молекулы информационной РНК при этом возникают и т мaтичe киe ошибки и вместо одних (нужных) аминокислот начинают включаться другие аминокислоты получаются белки с совершенно Иными свойствами и микроорганизм оказывается нежизнеспособным. Пуромицин (антибиотик, содержащий остаток 6-диметиламинопурина и обладающий антибактериальным и некоторым противоопухолевым действием) специфически подавляет саму стадию сборки аминокислот, стадию образования пептидов. Он отрывает от рибосом незаконченные пептидные цепи, вытесняя концевые транспортные РНК. [c.133]

В настоящее время есть исчерпывающие доказательства существования в клетке относительно низкомолекулярных информационных рибонуклеиновых кислот, синтезируемых на ДНК как на матрице, т, е. так, что матричным А, О, Т и С отвечают соответственно и (урацил, а не тимин, так как это уже не ДНК, а РНК), С, А и О. Эти и-РНК, берущие, так сказать, отпечаток с ДНК, перемещаются в рибосомы и, закрепляясь на рибосомальной РНК (р-РНК), передают туда информацию о типе белков, которые нужно синтезировать рибосомам. В сущности, сборка молекул белка идет именно на и-РНК, называемых поэтому также м-РНК— матричными РНК (о коде информации речь пойдет позднее). Доказано это было, в частности, так (Фолькин, Астрчан) бактерии заражали фагом, а затем в среду вводили радиоактивный фосфат, меченный Через [c.727]

Принщш комплементарности лежит в основе таких важнейших процессов, как репликация (удвоение молекулы ДНК в процессе клеточного деления), транскрипция (передача генетической информации с молекулы ДНК информационной РНК в процессе синтеза белков) и трансляция (сборка из аминокислот белковой молекулы на рибосомах). [c.16]

При обсуждении структуры полипептидов в гл. IV было показано, что на одном конце цепи имеется свободная -карбоксильная группа, а па другом — свободная а-аминогруппа. Это обусловлено тем, что в отличие от остальных аминокислот, находящихся внутри цепи и соединенных со своими соседями двумя пептидными связями, каждая из карбокси- и аминоконцевых аминокислот присоединяется к своему единственному соседу только одной пептидной связью. Проще всего предположить, что при сборке аминокислот в полипептидную цепь ее рост происходит с одного конца путем последовательного присоединения аминокислот одня за другой. Когда, наконец, соединится необходимое число аминокислот, рост цепи прекращается терминация синтеза) и завершенная полипептидная цепь освобождается из рибосомы, с тем чтобы выполнить ту фу нкцно-нальную роль в жизни клетки, к которой она предназначена. До пустим теперь, что в момент времени /х мы добавим к клеточной культуре меченные Н аминокислоты, а затем через короткие промежутки в м оменты i , tз и т. д. определим в завершенных полипептидных цепях, уже отделившихся от рибосом, появление этих аминокислот. Тогда, если справедлив постулированный механизм роста цепи, получатся результаты, схематически изображенные на фиг. 201. [c.406]

Исходя из гипотезы адаптора, процесс сборки аминокислот можно представить следующим образом перед включением в растущую цепь каждая молекула аминокислот снабжается нуклеотидным адаптором, содержащим нуклеотидный триплет, или антикодон, комплементарный по своей нуклеотидной последовательности тому триплету, или кодону, которы-й кодирует соответствующую аминокислоту в матричной РНК. Затем комплексы аминокислот с нуклеотидами диффундируют к рибосоме, где попадают на положенные им места на матрице за счет образования водородных связей между комплементарными пуринами и пиримидинами молекул адаптора и мРНК. После того как аминокислотные остатки выстроились таким образом в правильном порядке вдоль матричной РНК, они соединяются друг с другом пептидными связями с помощью такой химической перестройки, при которой одновременно происходит освобождение аминокислоты из связи с нуклеотидным адаптором и соединение с растущей полипептидной цепью. [c.415]

Чтобы понять всю сложность исследований, проводимых учеными-биохимиками при изучении структурно-функциональной организации живых объектов, в качестве иллюстрации приведем лищь один пример, поясняющий строение и основы жизнедеятельности простейшей бактериальной клетки Es heri hia соН (в дальнейшем сокращенно — Е. соН). Клетка Е. соИ (рис. В.З) имеет весьма скромные размеры длина — 3, а диаметр — 1 мкм, ее масса приблизительно 6 10 г, две трети которой составляет вода. Остальное вещество клетки образовано белками, свободными аминокислотами, нуклеиновыми кислотами, жирами и углеводами. Клетка состоит из 40 млн больших и средних молекул, участвующих вместе с малыми молекулами в 2—5 тыс. типов химических процессов, многие из которых протекают в 20 — 30 стадий. В клетке содержится около 10 тыс. рибосом, на которых непрерывно синтезируется несколько тысяч типов белков, причем каждая рибосома собирает в среднем одну молекулу белка за 1 с. Сборка представляет собой многостадийную операцию, во время которой несколько сотен аминокислот сшиваются в определенном порядке за счет образования пептидных связей, и включает стадии подбора аминокислот, расстановки их по местам, удаления молекулы воды в процессе образования пептидных связей. Поэтому одновременно в клетке содержится около миллиарда аминокислот, из которых только 1 % входит в состав белков, а остальные находятся в работе. Основная информация о химической организации клетки записана в ДНК буквами такой записи являются триплеты азотистых оснований. В рассматриваемой нами клетке молекулы ДНК содержат 2—5 млн триплетов, т. е. до 15 млн оснаваний, расположенных в строго определенном порядке (для сравнения одна молекула ДНК клетки человека содержит приблизительно 3 млрд оснований). [c.28]

Механизм трансляции. Как и другие матричные процессы, трансляция протекает в три этапа (инициация, элонгация и терминация), осуществляемые на рибосомах, состоящих из рРНК и белков. На первой стадии трансляции происходят активация аминокислот и присоединение их к соответствующим тРНК, а затем протекает сборка полипептидной цепи (что иногда называют собственно трансляцией). [c.367]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология