Hoofdstuk 5: Genexpressie II: translatie en protein sorting

Deze flashcards bevatten belangrijke termen en definities met betrekking tot de translatie in genexpressie.

Genetische code

De chemische informatie (basenvolgorde) afkomstig uit DNA die de primaire structuur van eiwitten bepaalt

tRNA

Transfer RNA, een adapter molecuul dat aminozuren in lijn brengt met de volgorde gespecificeerd door mRNA.

• Een specifiek tRNA molecuul bevat in zijn 3 nucleotidesequentie 3 ribonucleotiden die complementair zijn aan het codon = anticodon.

• Ander deel is is covalent gebonden aan het AZ

Structuur tRNA

1) Klaverbladmodel: vormen gepaarde stengels & ongepaarde lusen een secundaire structuur → rangschikking tot gebieden met basenparing ontstaan

2) Driedimensionale structuur tRNA: de antivodonlus en AZ-bindingsplaats worden gelokaliseerd.

Wobble hypothese

Degeneratiepatroon in de gehele codon → wobble-hypothese = de eerste 2 ribonucleotiden van een tripletcodon zijn vaan belangrijker dan het 3de ribonucleotide voor het aantrekken van het juste AZ

• waterstofbinding op 3de mRNA positie minder ruimtelijk beperkt + hoeft niet strict de gevolgde baspenparing te volgen!

Initiatiecodon

Het startcodon AUG, dat methionine specificeert.

Polypeptide

Een keten van aminozuren die wordt gevormd tijdens de translatie.

Peptidebinding

De chemische binding die twee aminozuren verbindt in een polypeptide.

Post-translatie modificaties

Chemische veranderingen aan een eiwit na de translatie, zoals proteolyse of glycosylatie.

Ribosoom

De celstructuur waar de eiwitsynthese (translatie) plaatsvindt, bestaande uit ribosomaal RNA en eiwitten + opgebouwd uit 2 subeenheden:

• Kleine subeenheid: 30S (bacterieel), 40S (eukaryoot)

• Grote subeenheid: 50S (bacterieel), 60s (eukkaryoot)

Aminoacyl-tRNA synthetase

= enzymen die AZ aan tRNA’s hechten om geladen tRNA’s te vormen

Terminatiecodon

Een codon (bijv. UAA, UAG, UGA) dat het einde van de translatie signaleert.

Tripletcodon

Elk aminozuut bestaat uit 3 mogelijke ribonucleotiden letters —> 4³ = 64 mogelijk triplet codons

• 61 codons die coderen voor 20 AZ → genetische code is gedegenereerd

• 3 stopcodons: UAA, UAG, UGA

• 1 startcodon: AUG codeert voor methionine

Geordende genetische code

chemiche vergelijkbare aminozuren van een of 2 ‘middelste’ basen delen in de verschillende triplets die ze coderen

BV: U of C komt vaak voor op de 2de positie

Opmerking: Veel mutaties van de 2de base van tripletcodons leiden tot een verandering van het ene AZ in het andere → verandering AZ met dezelfde chemische eigenschappen

Geladen tRNA

Voor elk AZ is er een eigen aminoacyl tRNA (20).

1) Az omgezet in een geactiveerde vorm door reactie met ATP: vorming aminoacyladenylzuur

2) Vorming van covalente biding tussen 5’ fosfaatgoep van ATP en het carboxyluiteinde van het AZ

3) AZ overgedragen op het juiste tRNA: esterbinding

4) Aminoacyl-tRNA kan worden gebruikt tijdens eiwitsynthese

Initiatie van de translatie bij prokaryoten

• Binding van de kleine subeenheid aan mRNA

• Positionering van het initiator-tRNA

• Assemblage van het 70S-initiatiecomplex

Elongatie van de tranlatie bij prokaryoten

• Binding van het aminoacyl-tRNA aan de A-site

• Vorming van de peptide binding

• Verplaatsing van het lege tRNA en translocatie

• Herhaling van elongatie en groei van de polypeptideketen

Terminatie van de translatie bij prokaryoten

• 1 van de 3 stopcodons gesignaleerd

• Binding van de terminatiefactor/ release factor

Protein sorting in de cel

Eiwitten die bestemd zijn voor secretie, celmembraan, lysosoom passeren door het ER en Golgi-apparaat

• Synthese start ter hoogte van niet-membraangebonden ribosomen in het cytoplasma

• Hydrofobe N-terminale signaalsequentie (15-30 AZ)

• Op de hydrofobe signaalsequentie bindt SRP + elongatie wordt gestopt

• SRP-ribosoom-signaalpeptide-mRNA complex gaat naar het ER, waar het bindt op SRP-receptor in membraan

• Verdere lot = afhankelijk van de einbestemming

Posttranslationele modificaties

• Glycosylatie: suikergroep aangehecht

• Proteolyse: eiwit wordt geknipt

• Hydroxylatie: hydroxylgroep aangehecht

• Fosforylatie: fosfaatgroep aangehecht

• Vorming disulfidebruggen

Moleculaire chaperons

Opvouwing in een modulair proces dat in opeenvolgende stappen verloopt, waarvoor speciale proteïnefactoren nodig zijn.

Rol:

• Het correct terug opvouwen van eiwitten die partieel gedenatureerd werden

• Indien denaturatie te ver? Chaperons bevorderen de afbraak