UNIDADE 03 METABOLISMO DE PROTENA Disciplina de Biocincias

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UNIDADE 03 METABOLISMO DE PROTEÍNA Disciplina de Biociências I DB-110 Área de Bioquímica Profa.

UNIDADE 03 METABOLISMO DE PROTEÍNA Disciplina de Biociências I DB-110 Área de Bioquímica Profa. Cínthia P. M. Tabchoury

O QUE É QUE VOCÊS SE LEMBRAM DE PROTEÍNA? ?

O QUE É QUE VOCÊS SE LEMBRAM DE PROTEÍNA? ?

Biossíntese de Proteínas I – Introdução: 70 proteínas ribossômicas, 20 ou + enzimas ativadoras

Biossíntese de Proteínas I – Introdução: 70 proteínas ribossômicas, 20 ou + enzimas ativadoras de aa, + 12 enzimas auxiliares, fatores de iniciação, alongação e terminação, + 40 t. RNA = cerca de 300 moléculas envolvidas. II – Síntese Proteica: a) descoberta; b) Características; c) Ativação dos aa; d) Iniciação; e) Alongamento; f) Terminação; g) Enrolamento e Processamento.

Introdução v As proteínas devem ser sintetizadas em resposta às necessidades da célula, transportadas

Introdução v As proteínas devem ser sintetizadas em resposta às necessidades da célula, transportadas e degradadas quando a necessidade cessar; v A síntese das proteínas é o mais complexo dos mecanismos biossintetizantes; v Pode ser responsável pelo gasto de até 90% da energia química usada por 1 célula para todas as reações biossintetizantes; v Apesar da complexidade, as proteínas são sintetizadas em velocidades extrema/e altas. Ex: cadeia polipeptídica com 100 resíduos de aa – 5 segundos

Sítio da síntese protéica é o ribossomo citosol Lúmen do RE ribossomo Ribossomo: são

Sítio da síntese protéica é o ribossomo citosol Lúmen do RE ribossomo Ribossomo: são compostos de r. RNA e proteínas. Possuem 2 subunidades que se encaixam de modo que uma fenda é formada entre elas por onde passa o m. RNA durante o processo de síntese protéica.

aminoácido Sítio de ligação do aa adaptador Trinca de nucleotídeos codificando para uma aa

aminoácido Sítio de ligação do aa adaptador Trinca de nucleotídeos codificando para uma aa Os aa estão ativados: são ligados ao t. RNA, formando os aminoacil-t. RNAs.

ü Códon de iniciação, AUG, sinaliza o início das cadeias polipeptídicas. ü 3 trincas

ü Códon de iniciação, AUG, sinaliza o início das cadeias polipeptídicas. ü 3 trincas nucleotídicas, UAA, UAG, UGA, não codificam qualquer aminoácido e sinalizam o fim da síntese da cadeia polipeptídica. segunda letra do códon Primeira letra do códon (extremidade 5’)

ü O código genético é degenerado, significando que um certo aminoácido pode ser especificado

ü O código genético é degenerado, significando que um certo aminoácido pode ser especificado por mais de um códon; ü Degenerado não significa imperfeito; ü O código genético não é ambíguo, pois nenhum códon especifica mais de um aa; ü Quando um aa possui códons múltiplos, a diferença entre os códons está, geralmente, na 3 a base. Ex: alanina é codificado pelas trincas GCU, GCC, GCA e GCG

ü t. RNA funciona como um adaptador, reconhece uma seqüência nucleotídica curta no m.

ü t. RNA funciona como um adaptador, reconhece uma seqüência nucleotídica curta no m. RNA. ü Uma trinca nucleotídica específica no t. RNA interage com uma trinca códon específica no m. RNA através de pontes de H de bases complementares.

ü Os 2 RNAs são pareados antiparalelamente, a primeira base do códon (ler na

ü Os 2 RNAs são pareados antiparalelamente, a primeira base do códon (ler na direção 5’ 3’) pareando com a terceira base do anticódon.

A síntese proteica é composta por 5 etapas: ativação dos aa, iniciação, alongamento, terminação/liberação

A síntese proteica é composta por 5 etapas: ativação dos aa, iniciação, alongamento, terminação/liberação e enrolamento/processamento.

ü Os t. RNAs são relativamente pequenos e consistem de 1 fita simples de

ü Os t. RNAs são relativamente pequenos e consistem de 1 fita simples de RNA enrolada; ü Há pelo menos 1 espécie de t. RNA para cada aa; ü Todos t. RNAs possuem a seqüência extremidade 3’ onde se liga ao aminoácido. CCA na

ü Há ativação do aminoácido para formação da ligação peptídica e a ligação do

ü Há ativação do aminoácido para formação da ligação peptídica e a ligação do aa a um t. RNA adaptador que direciona sua colocação. aminoácido Classe I aminoacil-t. RNA sintetases Classe II aminoacil-t. RNA sintetases

ü A identidade do aminoácido ligado ao t. RNA não é checada no ribossomo;

ü A identidade do aminoácido ligado ao t. RNA não é checada no ribossomo; ü A ligação do aminoácido correto é essencial para a fidelidade da síntese de proteínas; ü A enzima aminoacil-t. RNA sintetase discrimina e liga-se ao seu aminoácido específico; ü Esta enzima ainda possui uma função de revisão, onde os aminoácidos são checados em um segundo centro ativo e os incorretos são hidrolisados.

INICIAÇÃO –ESTÁGIO 2 ü Um aminoácido específico inicia a síntese protéica. ü A síntese

INICIAÇÃO –ESTÁGIO 2 ü Um aminoácido específico inicia a síntese protéica. ü A síntese das proteínas começa na extremidade aminoterminal e são alongadas pela adição seqüencial de resíduos de aa até a extremidade carboxilaterminal. ü O complexo de iniciação se forma em 3 etapas com o gasto da hidrólise de GTP a GDP e Pi. Subunidade 30 S Códon de iniciação Subunidade 50 S ü P designa o sítio peptidil. ü A designa o sítio aminoacil. Subunidade 50 S próximo códon

ALONGAMENTO – ESTÁGIO 3 ü Ligações peptídicas formadas nesta etapa; Complexo de iniciação (70

ALONGAMENTO – ESTÁGIO 3 ü Ligações peptídicas formadas nesta etapa; Complexo de iniciação (70 S) são próximo códon próximo aminoacil -t. RNA ü complexo de iniciação; ü próximo aminoacil-t. RNA especificado pelo códon seguinte no m. RNA; ü fatores de alongamento; ü o 2º aminoacil se liga no sítio A, o que é acompanhado pela hidrólise de GTP a GDP e Pi. Ligação do próximo aminoacil -t. RNA

ALONGAMENTO f. Met-t. RNAf. Met Aminoacilt. RNA 2 ü Formação da ligação peptídica; ü

ALONGAMENTO f. Met-t. RNAf. Met Aminoacilt. RNA 2 ü Formação da ligação peptídica; ü Peptidil transferase: ribozima; ü dipeptidil-t. RNA no sítio A e o t. RNA(met) descarregado ligado ao sítio P. Formação da ligação peptídica t. RNAf. Met deacilado Dipeptidil t. RNA 2

ALONGAMENTO t. RNAf. Met deacilado ü Translocação: ribossomo movese 1 códon na direção da

ALONGAMENTO t. RNAf. Met deacilado ü Translocação: ribossomo movese 1 códon na direção da extremidade 3’; ü O 3º códon do m. RNA agora está no sítio A e o 2º códon no sítio P; ü Movimento do ribossomo ao longo do m. RNA requer a energia fornecida pela hidrólise de outra molécula de GTP. Dipeptidil t. RNA 2 Translocação próximo aminoacil-t. RNA ü Cadeia polipeptídica sempre permanece ligada ao t. RNA do último aa que foi inserido; Direção do movimento do ribossomo

TERMINAÇÃO – ESTÁGIO 4 Fator de liberação se liga ü Término da síntese do

TERMINAÇÃO – ESTÁGIO 4 Fator de liberação se liga ü Término da síntese do polipeptídio requer um sinal especial; ü sinalizada por um dos 3 códons de terminação no m. RNA; ü fatores terminação; de liberação União polipeptidilt. RNA hidrolisada ou ü hidrólise da ligação peptidilt. RNA terminal; ü liberação do polipeptídio livre e do último t. RNA; ü dissociação do ribossomo 70 S nas 2 subunidades. Dissociação dos componentes

Subunidades ribossomais que chegam POLISSOMOS ü Agregados de 10 a 100 ribossomos; ü vários

Subunidades ribossomais que chegam POLISSOMOS ü Agregados de 10 a 100 ribossomos; ü vários ribossomos podem traduzir um único m. RNA, permitindo um uso altamente eficiente do mesmo. Cadeia polipeptídica em crescimento Direção da tradução

Nas bactérias, há um acoplamento muito estreito entre a transcrição e a tradução; inicia-se

Nas bactérias, há um acoplamento muito estreito entre a transcrição e a tradução; inicia-se a tradução antes que a transcrição se complete.

Enrolamento e Processamento ü Modificações carboxilaterminal; nos grupos amino e ü Perda da seqüência

Enrolamento e Processamento ü Modificações carboxilaterminal; nos grupos amino e ü Perda da seqüência sinalizadora; ü Modificações de aminoácidos individuais; ü Ligação de cadeias laterais de carboidratos; ü Adição de grupo isoprenil; ü Adição de grupos prostéticos; ü Formação das ligações cruzadas de dissulfeto.

ü Síntese proteica é uma função central na fisiologia celular e o alvo primário

ü Síntese proteica é uma função central na fisiologia celular e o alvo primário de antibióticos e toxinas. Sítio P peptidil-t. RNA Sítio P puromicina üA puromicina inibe a translocação através da formação da peptidilpuromicina. Peptidil transferase

ü A tetraciclina bloqueia o sítio A.

ü A tetraciclina bloqueia o sítio A.

ü A cicloheximida é uma toxina que bloqueia a transferência do peptídio dos ribossomos

ü A cicloheximida é uma toxina que bloqueia a transferência do peptídio dos ribossomos 80 S (ribossomos eucarióticos) mas não do 70 S (ribossomos bacterianos).

ü O cloranfenicol bloqueia a transferência do peptídio.

ü O cloranfenicol bloqueia a transferência do peptídio.

ü A estreptomicina em baixas concentrações leva a erro de leitura e em altas

ü A estreptomicina em baixas concentrações leva a erro de leitura e em altas concentrações inibe a iniciação da síntese protéica.

http: //www. wiley. com/legacy/college/boyer/0470003790/animations. htm

http: //www. wiley. com/legacy/college/boyer/0470003790/animations. htm