БІОХІМІЯ - Підручник - Остапченко Л. І. - 2012

Розділ 6. ОБМІН І ФУНКЦІЇ АМІНОКИСЛОТ. БІОСИНТЕЗ БІЛКА

6.10.Біосинтез білка

6.10.7. Термінація трансляції

Етап елонгації на рибосомі триває до моменту досягнення стоп- кодонів у молекулі мРНК - УАА, УГА, УАГ. Вони не кодують амінокислоти, а отже, не мають можливості комплементарно взаємодіяти з відповідними аміноацил-тРНК і сприяють термінації білкового синтезу. У процес залучені білкові фактори термінації - фактори вивільнення RF (від англ. Releasing Factor). У прокаріотів їх три: RF-1 (молекулярна маса 47·10³), RF-2 (молекулярна маса 35·10³-48·10³) і RF-3 (молекулярна маса 46·10³). Вони беруть участь у активації пе птидилестеразної функції рибосоми з подальшим виходом вільного поліпептиду та деаміноацильованої тРНК, а також дисоціації 70S рибосоми на дві субодиниці.

Фактор RF-1 може розпізнавати кодони УАГ і УАА, а RF-2 - УГА та УАА. Отже, після надходження стоп-кодонів у А-центр рибосоми до нього приєднується відповідний білковий фактор термінації (можливо, за рахунок мімікрії певних доменів цих факторів до відповідних структур молекул тРНК). Це індукує зміни специфічності пептидилтрансферазної активності таким чином, що відбувається каталіз перенесення пептидного ланцюга на молекулу води з подальшим гідролізом ефірного зв'язку між пептидил-тРНК і синтезованим пептидом. У термінації бере участь молекула ГТФ, гідроліз якої каталізується фактором вивільнення RF-3. У результаті синтезований поліпептид, як і фактори термінації, відділяється від рибосоми, яка, у свою чергу, дисоціює на дві субодиниці (рис. 6.46).

В еукаріотів у процес термінації залучені такі фактори, як eRF-1 (молекулярна маса 48,5·10³), аналог RF-1 і RF-2 та еRF-3 (молекулярна маса 70·10³ ). еRF-1 розпізнає всі стоп-кодони в А-центрі рибосоми, а еRF-3 каталізує гідроліз ГТФ. Процес термі- нації в еукаріотів проходить схожим чином як і в прокаріотів, хоча має деякі особливості. Було виявлено зв'язок між еRF-3 і полі (А)-зв'язувальним білком (РАВР), який бере участь в ініціації трансляції. Цей факт свідчить про можливість реініціації трансляції на псевдозамкненій (кільцевій) молекулі еукаріотичної мРНК.

Рис. 6.46. Термінація трансляції у прокаріотів:

білкові фактори термінації RF-1, RF-2, RF-3

Слід зауважити, що фактори трансляції, які реалізують ефекти за рахунок гідролізу ГТФ, є членами родини G-білків, до якої також належать білки, що трансдукують різноманітні сигнали. При зв'язуванні з ГТФ ці білки є функціонально активними й беруть участь у різних метаболічних процесах, а за умов гідролізу ГТФ до ГДФ у активному центрі перетворюються на неактивні форми.

Отже, матричний процес трансляції - це послідовне надходження аміноацил-тРНК до рибосоми для синтезу білка, що є строго детермінованим мРНК, тобто порядок розташування кодонів у ланцюзі мРНК задає структуру синтезованого білка. Рибосома сканує ланцюг мРНК у вигляді триплетів і послідовно вибирає відповідні аміноацил-тРНК, вивільняючи під час елонгації деаміноацильова- ні тРНК. Велика й мала субодиниці виконують під час трансляції різні функції: мала приєднує мРНК і декодує інформацію, а велика - відповідає за утворення пептидних зв'язків.