단백질 생합성의 주요 장소. 단백질 생합성 단계

단백질의 합성은 매우 중요한 과정입니다. 우리 몸의 성장과 발전을 돕는 사람이 바로 그 사람입니다. 그것은 많은 세포 구조를 포함합니다. 결국, 우리는 정확히 우리가 합성하려고하는 것을 이해해야합니다.

현재 어떤 종류의 단백질이 만들어져 있어야합니다 - 이것은 책임있는 효소입니다. 그들은 단백질의 필요성에 대해 세포로부터 신호를받습니다. 그 후에 합성이 시작됩니다.

단백질 합성은 어디에서합니까?

모든 세포에서 단백질 생합성의 기본 위치는 리보솜입니다. 이것은 복잡한 비대칭 구조를 가진 큰 거대 분자입니다. 그것은 RNA (ribonucleic acids)와 단백질로 구성되어 있습니다. 리보솜은 단독으로 존재할 수 있습니다. 그러나 대부분의 경우 EPS와 결합하여 단백질의 후속 분류 및 운반을 용이하게합니다. 리보솜이 소포체 에 있으면, 그것은 거친 EPS 라 불린다. 번역이 강렬 할 때, 하나 이상의 리보솜은 한 번에 하나의 매트릭스를 움직일 수 있습니다. 그들은 차례 차례로 가고 다른 기관에 간섭하지 않습니다.

단백질 합성에 필요한 것

공정을 진행하려면 단백질 합성 시스템의 모든 주요 구성 요소가 제 자리에 있어야합니다.

1. 체인에서 아미노산 잔기의 순서를 지정하는 프로그램, 즉 mRNA는이 정보를 DNA에서 리보솜으로 전달합니다.
2. 새로운 분자가 만들어지는 아미노산 물질.
3. 리보솜에 각 아미노산을 전달하는 TRNA는 유전 암호 해독에 참여할 것이다.
4. 아미노 아실 -tRNA 합성 효소.
5. 리보좀은 단백질 생합성의 주요 부위입니다 .
6. 에너지.
7. 마그네슘 이온.
8. 단백질 요소 (각 단계마다).

이제 우리는 각각의 단백질을보다 자세하게 조사하고 단백질이 어떻게 생성되는지 알아 보겠습니다. 생합성의 메커니즘은 매우 흥미 롭습니다. 모든 구성 요소는 비정상적으로 잘 작동합니다.

합성 프로그램, 매트릭스 검색

어떤 단백질이 우리 몸을 만들 수 있는지에 대한 모든 정보는 DNA에 들어 있습니다. 데 옥시 리보 핵산 은 유전 정보를 저장하는 역할을합니다. 그것은 염색체에 안전하게 포장되어 핵 내의 세포 (진핵 생물의 경우) 또는 세포질 (원핵 생물)에 떠 있습니다.

DNA를 연구하고 유전자의 역할을 인식 한 후에는 번역을위한 직접적인 매트릭스가 아니라는 것이 분명 해졌다. 관찰은 RNA가 단백질 합성과 관련이 있다는 가정을 이끌어 냈습니다. 과학자들은 이것이 중간체가되어야하며 DNA에서 리보솜으로 정보를 전달하여 매트릭스로 사용해야한다고 결정했다.

동시에, 리보솜이 발견되었고, 그들의 RNA는 세포 리보 핵산의 압도적 인 부분을 구성합니다. 이것이 단백질 합성을위한 매트릭스인지를 확인하기 위해, 1956-1957 년에 Belozersky와 AS Spirin. 다수의 미생물에서 핵산 조성의 비교 분석을 수행했습니다.

"DNA-rRNA-protein"계획의 아이디어가 맞다면 총 RNA의 구성은 DNA와 같은 방식으로 변할 것이라고 추정했다. 그러나 다른 종의 디옥시리보 핵산의 큰 차이에도 불구하고 전체 리보 핵산의 조성은 검사 한 모든 박테리아에서 비슷했습니다. 따라서 과학자들은 기본적인 세포 RNA (즉, 리보솜)는 유전 정보와 단백질의 매개체 사이의 직접 매개체가 아니라고 결론 지었다.

mRNA 발견

나중에 RNA의 작은 부분이 DNA의 구성을 반복하고 중개자 역할을 할 수 있음이 밝혀졌습니다. 1956 년 E. Volkin과 F. Astrachan는 박테리오파지 T2에 감염된 박테리아에서 RNA 합성을 연구했습니다. 새장에 떨어진 후, 그녀는 파지 단백질의 합성으로 전환했다. 그러나 RNA의 대부분은 변하지 않았습니다. 그러나 세포에서 대사 적으로 불안정한 RNA의 작은 분획의 합성이 시작되었는데 그 염기 서열은 파지 DNA의 조성과 유사했다.

1961 년에이 작은 부분의 리보 핵산이 RNA의 전체 질량으로부터 분리되었습니다. 그것의 중재자 기능의 증거는 실험으로부터 얻어졌다. 파지 T4로 세포를 감염시킨 후, 새로운 mRNA가 형성되었다. 이것은 오래된 숙주 리보솜과 관련이 있으며 (새로운 리보솜은 감염 후 검출되지 않는다), 파지 단백질을 합성하기 시작했다. 이 "DNA 형 RNA"는 DNA 파지 체인 중 하나와 상보 적이었습니다.

1961 년 F. Jacob과 J. Mono는이 RNA가 유전자에서 리보솜으로 정보를 전달하고 단백질 합성 과정에서 아미노산을 순차적으로 배열하기위한 기질이라고 생각했다.

단백질 합성 부위로의 정보 전달은 mRNA에 의해 처리됩니다. DNA에서 정보를 읽고 매트릭스 RNA를 만드는 과정을 전사라고합니다. 그 후에, RNA는 많은 추가적인 변화를 겪습니다. 이것을 "가공"이라고합니다. 그것의 과정에서 특정 영역은 매트릭스 ribonucleic 산에서 잘라 수 있습니다. mRNA가 리보솜으로 이동합니다.

단백질 건축 자재 : 아미노산

전체적으로 20 개의 아미노산이 있으며 그 중 일부는 바꿀 수 없다. 즉 몸이 합성 할 수 없다. 케이지의 산이 충분하지 않으면 방송이 느려지거나 프로세스가 완전히 종료 될 수 있습니다. 충분한 양의 각 아미노산의 존재는 단백질의 적절한 생합성을위한 주요 요건이다.

과학자들은 XIX 세기에받은 아미노산에 대한 일반 정보. 그런 다음 1820 년에 처음 2 개의 아미노산, 즉 글리신과 류신이 분리되었습니다.

단백질 내의이 단량체의 배열 (소위 1 차 구조)은 다음 수준의 조직과 그에 따른 물리적 화학적 성질을 완전히 결정합니다.

아미노산 수송 : tRNA 및 aa-tRNA synthetase

그러나 아미노산은 스스로를 단백질 사슬로 만들 수 없습니다. 단백질 생합성의 주요 장소에 들어가려면 수송 RNA가 필요합니다.

각 aa-tRNA synthetase는 아미노산과 tRNA 만 인식합니다. 이 효소 계열에는 20 종류의 신테 타제가 포함되어 있습니다. 아미노산은 tRNA에,보다 정확하게는 수산기 수용체 인 "꼬리"에 붙어 있다고 말할 수 밖에 없다. 각 산에는 자체 수송 RNA가 있어야합니다. 그 다음에는 aminoacyl-tRNA synthetase가 뒤 따른다. 아미노산과 정확한 수송을 비교할뿐만 아니라 에스테르 결합의 형성 반응을 조절합니다.

성공적인 반응 후, tRNA 부착은 단백질 합성 부위를 따른다. 이것으로 준비 과정이 끝나고 방송이 시작됩니다. 단백질 생합성의 기본 단계를 살펴 보겠습니다 .

• 개시;
• 연장;
• 종료.

합성 단계 : 개시

단백질 생합성과 조절은 어떻게 작용합니까? 과학자들은 오랫동안 알아 내려고 노력해 왔습니다. 수많은 가설들이 제시되었지만, 장비가 현대화할수록 번역 원리를 이해하기 시작했습니다.

리보솜 (Ribosome) - 단백질 생합성의 주요 부위 인 - 리보솜 (ribosome)은 그 부분이 폴리펩티드 사슬을 암호화하기 시작하는 지점에서 mRNA를 읽기 시작합니다. 이 점은 기질 RNA의 원점으로부터 일정 거리에 있습니다. 리보솜은 판독이 시작되는 mRNA상의 지점을 찾아 내야한다.

시작은 방송의 시작을 제공하는 이벤트의 복합체입니다. 그것은 단백질 (개시 인자), 개시 자 tRNA 및 특별한 개시 코돈을 포함한다. 이 단계에서, 리보솜의 작은 하위 단위는 개시 단백질에 결합합니다. 그들은 그녀가 큰 하위 단위와 연락을 취하게하지 않습니다. 그러나 그들은 개시제 tRNA 및 GTP와 연결할 수 있습니다.

그런 다음이 복합체는 mRNA에, 정확하게 그 위치에서 앉습니다. 이는 시작 인자 중 하나에 의해 인식됩니다. 오류를 만들 수 없으며, 리보솜은 매트릭스 RNA를 따라 여행을 시작하여 코돈을 읽습니다.

일단 복합체가 개시 코돈 (AUG)에 도달하면, 서브 유닛은 그 이동을 멈추고, 다른 단백질 인자의 도움으로 리보솜의 큰 서브 유닛에 결합한다.

합성 단계 : 연신율

mRNA의 판독은 폴리펩티드에 의한 단백질 사슬의 순차적 합성을 포함한다. 이것은 건설중인 분자에 다른 아미노산 잔기를 한 개 추가하는 것입니다.

각각의 새로운 아미노산 잔기는 펩티드의 카르 복실 말단에 첨가되고, C 말단은 성장한다.

합성 단계 : 종료

리보솜이 주형 RNA의 종결 코돈에 도달하면, 폴리펩티드 사슬의 합성이 중단된다. 그것의 존재에서, 세포 기관은 어떤 tRNA도 받아 들일 수 없다. 대신 해지 요인이 작용합니다. 그들은 정지 된 리보솜으로부터 준비된 단백질을 방출합니다.

번역이 끝난 후, 리보솜은 번역되지 않고 mRNA에서 내려 오거나 계속 따라 움직일 수 있습니다.

리보솜을 새로운 개시 코돈으로 (운동의 지속 동안 또는 새로운 mRNA 상에 동일한 사슬 상에) 만나게되면 새로운 개시로 이어진다.

완결 된 분자가 단백질 생합성의 주된 부위를 떠난 후, 라벨링되어 목적지로 보내집니다. 수행 할 기능은 구조에 따라 다릅니다.

공정 제어

필요에 따라 셀이 독립적으로 브로드 캐스트를 제어합니다. 단백질 생합성의 조절은 매우 중요한 기능입니다. 그것은 다른 방법으로 구현 될 수 있습니다.

세포가 연결될 필요가 없다면 RNA의 생합성을 멈추게 할 것이다 - 단백질 생합성 또한 멈추게된다. 행렬이 없으면 전체 프로세스가 시작되지 않습니다. 그리고 오래된 mRNA는 급속하게 쇠퇴합니다.

단백질 생합성에 대한 또 다른 규정이 있습니다. 세포는 시작 단계의 과정을 방해하는 효소를 생성합니다. 독서 용 표본이 있더라도 번역을 방해합니다.

두 번째 방법은 단백질의 합성이 현재 중단되어야하는 경우에 필요합니다. 첫 번째 방법은 mRNA 합성 종료 후 얼마 동안 느린 번역을 계속한다고 가정합니다.

세포는 각 분자의 균형과 정밀한 작업에 모든 것이 유지되는 매우 복잡한 시스템입니다. 세포에서 일어나는 각 과정의 원리를 아는 것이 중요합니다. 그래서 우리는 조직과 신체 전체에서 일어나는 일을 더 잘 이해할 수 있습니다.