Inicio Alargamiento Terminación - gen5fq.files.wordpress.com · El tRNA aminoacilado (fmet-tRNAmet...
Transcript of Inicio Alargamiento Terminación - gen5fq.files.wordpress.com · El tRNA aminoacilado (fmet-tRNAmet...
Etapas de la traducción
Inicio
Alargamiento
Terminación
En procariontes: la
traducción continúa a
la transcripción
La proteína se sintetiza
empezando en el
amino terminal
Centro peptidil transferasa (PTC)
Centro activador
de GTPasa
Centro decodificador
A: aceptor (aminoacil)
P: peptidil
E: salida (exit)
Sitios en el ribosoma
Inicio
GTP
subunidades ribosomamRNAtRNAi-metfactores de inicio
La interacción de la secuencia Shine-Dalgarno del
mRNA con el rRNA 16S ubica el inicio de la
traducción en procariotes
Secuencia de reconocimiento del inicio de
la traducción en procariontes: secuencia
Shine-Dalgarno
Presente en la región 5’ del mRNA, antes del codón de inicio de la traducción
La secuencia Shine-Dalgarno
interacciona con el rRNA16S (subunidad
pequeña del ribosoma)
En bacterias la selección del codón de inicio se realiza
por interacción entre el mensaje y el ribosoma
5´AGGAGGU3´
Shine-Dalgarno
INICIO
Las subunidades ribosomales deben estar separadas
La subunidad pequeña debe reconocer al mRNA
El tRNA aminoacilado (fmet-tRNAmet o met-tRNA) debe colocarse en
la posición P de la subunidad ribosomal pequeña
Debe ocurrir el reconocimiento codón-anticodón de inicio
Ocurre hidrólisis de al menos una molécula de GTP
Factores de inicio de la traducción IFs (bacteria)o eIFs (eucariontes)
Para el inicio de la traducción:
Aminoácido
con el que
se inicia la
traducción
en
procariotes
En procariontes existen dos tRNAs de Metionina,
uno iniciador y otro alargador
El fMet-tRNA iniciador tiene
características especiales
Reconoce los codones AUG ó GUGEn la mitad de las proteínas,
la metionina es removida
50S
30S
+
1 2
fMet GTP
+
3
2
fMet GTP
1
3
2
fMet GTP
1
AUG
complejo de inicio de la traducción
Shine-Dalgarno
INICIO DE LA TRADUCCIÓN PROCARIONTE
3
3
fMet
AUG
3
2
1
GDP
[Mg2+]
IF1
IF2
IF3
Factor Función
IF1 Previene la unión de tRNAs en el
sitio A de la subunidad 30S
IF2 GTPasa que interacciona con 3
componentes claves durante
iniciación: la subunidad 30S, IF1,
y fMet-tRNAif-Met)
IF3 Se une a 30S y evita re-asociación
con 60S. Participa en el
reconocimiento codon-anticodon
5’APE
f-met
aa-tR
NA
IF1IF3
3’
FACTORES DE INICIO DE LA TRADUCCIÓN (PROCARIONTES)
Procesamientos del mRNAeucarionte:
- Capping
- Splicing
- Poliadenilación nuclear
- Exportación nuclear
- Poliadenilación citoplasmática
- Localización citoplasmática
Traducción
Almacenaje
Degradación
adición del 5’ 7mGpppG (cap)
terminación
splicing
poliadenilación
exportación
traducción
almacenaje
degradación
En eucariotes se forma un complejo circularizado
con los extremos 5’ y 3’ del mRNA
Esto constituye el complejo 43S
eIF2•GTP se une a tRNA-met para unirlo al
complejo 43S
eIF2•GDP
eIF2Bintercambia
GDP x GTP
en eIF2
Complejo mRNA-43S Complejo 48S
(cuando ya se une el MettRNA)
Ocurre un
escaneo de la
región 5’ no
traducible
hasta
encontrar el
primer AUG en
contexto
apropiado
eIF4A: helicasa; utiliza
ATP para deshacer
estructura secundaria
en el mRNA y permitir
el paso del 40S
Después de la formación del complejo ternario 48S, la
subunidad grande del ribosoma se ensambla. Con este
evento el ribosoma está listo para el alargamiento.
Entorno del codón de inicio AUG
A
consenso
En eucariontes: el primer AUG que permita pausar
el ribosoma debe tener un entorno adecuado
C CG
C C A U G G
40S
5’CAP
Resumen inicio
de la
traducción en
eucariontes
eIF3-eIF4G
PABP eIF4E
eIF3
eIF4AeIF4A
132 572 642 1046 1201 1411 1560
2Apro
eIF4G: una proteína de anclaje
PABP eIF4E
132 572
eIF3
eIF4AeIF4A
642 1046 1201 1411 1560
TRADUCCIÓN DEPENDIENTE DE 5’ CAPXYa no funciona en
traducción
Porción utilizada para la traducción
independiente de Cap
Apoptosis
Infeccion viral
Ciertos puntos del ciclo celular
La iniciación de la traducción mediada por IRES
(sitio de entrada interna del ribosoma) conlleva un
inicio de la traducción independiente de CAP
Los IRES presentan estructuras secundarias fundamentales
para su función
No existen motivos conservados dentro de estas secuencias, su
actividad depende la integridad estructural
La iniciación mediada por IRES no requiere al factor eIF4E, su
dependencia de otros factores de inicio de la traducción es
variable.
• Rhinovirus
• Poliovirus
• Hepatitis A Virus
• Encephalomyocarditis Virus
• Foot and Mouth Disease Virus
Alargamiento
GTP
GTP
ribosoma mRNAtRNAs-aafactores de alargamiento (elongation factors)
x aa
Factores de alargamiento
Bacteria Eucariontes
EF-Tu
EF-Ts
EF-G
eEF-1
eEF-1
eEF-2
1. Posicionamiento del aa-tRNAaa
elongador correcto (EF-Tu/eEF-1) en el sitio A
2. Hidrólisis de GTP y cambio conformacional.
Para regenerar EFTu•GTP
se requiere EF-Ts
Entrada del aminoacil tRNA
Formación del
enlace peptídico
Bacteria Eucariontes
La actividad peptidil transferasa, encargada
de formar el enlace peptídico, no está en
una proteína sino en el rRNA 23S y está
conservada en todos los organismos
3. Ataque nucleofílico amino del aa2 al carboxilo del aa1
4. Posicionamiento del péptido sobre el tRNA del sitio A
Translocación
Bacteria Eucariontes
EF-Tu
EF-Ts
EF-G
eEF-1
eEF-1
eEF-2
5. Entrada de EF-G/eEF-2
6. Hidrólisis de GTP
7. Cambio conformacional y desplazamiento
Ciclos de alargamiento
Terminación
GTP
ribosoma mRNAfactores de terminación
subunidades ribosomamRNAtRNA libre
proteína
Factores de terminación
Bacteria Eucariontes
RF1
RF2
RF3
RRF (ribosome release factor)
IF3
EF-G
eRF1
eRF3
eRF1 utiliza
agua para
hidrolizar el
péptido
Modelo de terminación propuesto para
bacteria
Moleculas que unen el mismo
sitio en el ribosoma
El gasto energético del proceso de traducción
Se hidrolizan 2 GTP´s por cada aminoácido incorporado
La hidrólisis promueve cambios conformacionales
Cargado de tRNA con su aminoácido
1 ATP /aa
TRADUCCIÓN
Iniciación 1 GTP (1er aminoácido)
Alargamiento 2 GTPs /aa
Terminación 1 GTP
Tarea: ¿Cuántos GTPs y ATPs se requieren para la síntesis de una
proteína de 300 aa?
Antibióticos inhibidores de la
traducción
Antibiótico/Toxina Organismo Función
Tetraciclina Procarionte Sitio A subunidad 30S
Cloramfenicol Procarionte Centro PTC subunidad 50S
Puromicina Procarionte/Euca-
rionte
Centro PTC subunidad 50S
Eritromicina Procarionte Tunel de salida del péptido
naciente
Acido fusídico Procarionte EF-G
Ricina Procarionte Modifica el RNA en el centro
activador de GTPasa
Toxina de difteria Eucarionte Modifica EF-1A
Cicloheximida Eucarionte Translocación del ribosoma
durante elongación
La puromicina inhibe la traducción
porque se parece al aminoacil-tRNA
La kirromicina bloquea a EF-Tu
El ácido fusídico bloquea a EF-G
Otros antibióticos...
¿Qué es lo que puede limitar la síntesis de
proteínas en eucariontes?
1. Cantidad y eficiencia de mRNAs
(específica)
2. Abundancia de ribosomas (global)
3. Actividad de la maquinaria traduccional
(global o específica)
4. Velocidad de alargamiento (global o
específica)
Los dos principales puntos de regulación de la traducción en eucariontes
Reconocimiento
del mRNA por
el complejo 43S
1
Formación del
complejo ternario
2
eIF4E
eIF4G
PABP
eIF2 GTP
eIF2B
tRNAmet