Parcial 4 - biomol - traduccion y proteinas Cheat Sheet by ilpatino2003

Charac­ter­istics: (1) highly conserved process across organisms; (2) energe­tically costly (bacteria: takes up 80% of the cells energy and 50% of it's dry weight.); (3) synthesis of a single protein requires the coordi­nated action of over a 100 proteins and RNAs.

Crick's Theory: There is a RNA molecule pasting AA (amino acids). Paul C. Zamecnik and Mahlon B. Hoagland proved that there is a certain type of ARN molecule to AA attach to before being transf­erred to the polype­ptide chain (tARN)

- lo anterior permite que el AA se una a su ARNt especifico

- complejo aminoa­cil­-ARNt formado

Because prokar­yotes have mARN that codes for many proteins, it creates a phenomenon called polirr­ibosome

Eukaryotes: (1) 5' cap; (2) Kozak sequence; (3) poly-A tail

(1) connected to the 5' end of mARN through 3 phosphate groups. Unusual 5' to 5' linkage; (2) 5'-ANN­AUG­G-3': it's presence makes transl­ation more effective although some mARNs lack it; (3) added enzyma­tic­ally. enhances level of transl­ation and prevents the lost of inform­ation.

(2) el ARNt iniciador con una metionina o formil­-me­tionina entra al sitio P (el unico en poder hacerlo) y reconoce al codon AUG e inicia la traduc­cion. el recono­cim­iento del sitio P esta mediado por el IF-3 o eIF-4

union del ribosoma al ARNm

- eucariotas: secuencia Kozak en ARNm

Catali­zador de enlaces peptidicos: enzima peptid­il-­tra­nsf­erasa

(2) Transf­erencia del AA al peptid­il-ARNt

3 en 1: Se vuelve a hidrolizar un GTP originado en la proteina EF-G o EF-2 que permite la traslo­cación del ribosoma hacia el extremo 3' del ARNm el cual se da cuando el sitio P se encuentra ocupado por un ARNt sin AA lo cual provoca estre despla­zam­iento y su colocacion en el sitio E.

- los factores de liberacion reconocen al codon de termin­acion y necesitan de una molecula de GTP para liberar a la cadena polipe­ptidica del complejo traduc­cional (ARNm + ribosoma) y se disocie la union entre ARNm y ARNr

{b} Factores clase II: no especi­ficos que unen un nucleotido G (RF-3 en pro, eRF-3 en eu)

(2) el complejo traduc­cional se disocia por el factor de reciclaje del ribosoma que permite que el ribosoma, ARNt y factores de liberacion se vuelvan a usar en otra sintesis proteica. tambien el ARNm queda libre y se puede leer de nuevo.

- bacterias: RRF por sus siglas en ingles (factor de reciclaje del ribosoma)

secuencia concenso comun en el extremo C-terminal: CAAX (ciste­ina­-aa­-aa-aa C-term­inal).

grupos prenilados: geranilo (10C), farnesil (15C) y gerari­lge­narnilo (20C)

- proteinas de la respuesta inmune (motil­idad, activacion y prolif­eracion de leucoc­itos)

(b) Induccion de presencia de errores en la lectura del ARNm: aminog­luc­osidos (estre­pto­micina)

(d) INH de la traslo­cacion del peptid­il-ARNt desde el sitio A al P: Macrolidos y lincos­amidas

Transl­ational coupling: can cause mutations when upsteam bases are not translated before downstream ones

every mARN has them

va de codon de inicio hasta codon de termin­acion y hay muchas maneras en las que puede acabar el reading frame depend­iendo de donde este ubicado el codon de termin­ación

Functions of the start codon: (1) encorp­orates the first AA into the polype­ptide chain; (2) it defines location of all the other codons in the sequence

- la topoge­nesis se realiza en el citosol donde participan varios organelos (RER, AG, Mt, peroxi­somas y lisosomas)

- las peptido señales indican si la proteina es de membrana, lisosomal, de secrecion, etc. y las que no tienen ninguna señal se quedan en el citosol

- las peptido señales son secuencias cortas de AA normal­mente ubicados en el extremo N-terminal que marca a la proteina recien sintet­izada

Mecanismo de accion: (1) la sintesis de proteinas de secrecion inicia en ribosomas citoso­licos. su secuencia señal sale del ribosoma y se une inmedi­ata­mente a la perticula de recono­cim­iento señal (SRP) que se encuentra en el RER e interrumpe moment­ane­amente la sintesis proteica, disociando al ribosoma y la sintesis se reinicia. este proceso requiere de GTP.

(3) la proteina TRAM (trasl­ocacion a traves de la membrana) se une a la peptido señal y junto a las Sec (A, Y y E) forman el complejo de traslo­cacion que lleva a la proteina adentro del RER.

(5) se disocia el ribosoma de la membrana y se renueva el ciclo

Trafico intrac­elular: las proteinas de secrecion se destacan mas aqui y ocurre a traves de la membrana del RE y el AG.

- metionina (indic­ador) es hidrox­ilada y un grupo acetilo se agrega al nuevo AA N-terminal

- resistente a su degrad­acion

Donador Acetil-CoA y mirist­oil-CoA

- subunidad catalitica de la protei­ncinasa depend­iente del cAMP (PKA) mirist­oilado

{1} estabi­lidad: las protege de la degrad­acion y desnat­ura­liz­acion

{3} locali­zacion subcelular o topoge­nesis les dice a las proteinas si ir al nucleo o RER, por ejemplo

{5} activacion biologica: union a sustratos o regulacion de las vias de señali­zacion intrac­elular

- se añade un CH+2 a la cadena lateral de un AA del D (beta-­car­box­ias­par­tato) o del E (gamma­-ca­rbo­xig­lut­amato

_ la vitamina K es cofactor de la carbox­ilacion del E, sin el se genera el sindrome hemorr­agico.

Donador: S-aden­osi­lme­tionina (SAM)

- anillo imidas­olico de la histidina

- grupos R-tioles de la C en proteinas

- grupos R de E y D

- metilacion de las H4 en el citocromo C (monometil y dimetil-K

- afecta cadenas laterales y/o extremos del polipe­ptido

- propor­ciona punto de anclaje de la proteina

- ocurre en S y T, formando un enlace ester con el grupo -OH

- mas comun de todas las modifi­cac­iones

- se les recorta el grupo metilo (o-M) despues de emerger del ribosoma para su activacion mediante la proteo­lisis limitada

- EJ: Tripso­gen­o-> tripsina

proteinas activa­s/s­egm­entos extraidos:prope­ptidos

(1) la segunda y terca base del anticodon se un a la primera y segunda del codon mediante puentes de hidrogeno lo cual genera la especi­ficidad de la intera­ccion codon/­ant­icodon

- ocurre entre la tercera base del codon y la primera del codon

- si posee un ARNt una inosina en la posicion 3 puede reconocer codones que terminan con C, U o A

2) tARN: provides physical interface between mARN and AA

4) ribosome: (a) compuesto por mARN y proteina; (b) multim­ega­lod­alton machinery; (c) coordina el recono­cim­iento correcto de los codones de mARN hecho por cada ARNt; (d) cataliza la formacion de enlaces peptidicos entre la cadena peptidica creciente y el AA añadido en la secuencia

- esta estruc­turado por tripletes confor­mados por bases ribonu­cleicas

- 75 and 95 ribonu­cle­otides in length

- Presence of odd nitrogen bases (pseud­our­idine, dehydr­our­idine, etc)

- U loop: pseudo­uridine

- Anticodon region: recognizes an mARN's codon secuence by base pairing (3'-pu­rine; 5'-uracil)

- tARN isoace­ptantes reconocen mas de un tipo de aminoacil transf­erasa.

-La especi­ficidad del tARn al escoger aminoacil transf­erasas viene de dos lugares: el brazo aceptor (base discri­min­adora) y el blucle del anticodon.

- es facil enter difere­ncias entre el triptofano y cisteina, la fenila­lanina y tirosina,

Clases de sintet­asas: (1) Enzimas clase I - unen al AA al 2'-OH del tARN y son genera­lmente monome­ricos. (2) Enzimas clase II - uenen al AA al extremo 3'-OH del tARN y suelen ser dimericos o tetrad­ime­ricos. (3) Ambos: una vez liberado el AA equilibra rapida­mente la union en el 3'-OH y 2'-OH

- maquina multim­ega­dalton

- cataliza la formacion de los enlaces peptidicos entre la cadena peptidica y los AA de los tARN selecc­ionados

Eucariotas

Procar­iotas

18S (1900bn) + 33 S1, S2, S3 = subunidad menor (40S)

16S (1540 bn) + S1, S2, S3 (21 de ellas) = subunidad menor (30S)

- metionina (indic­ador) es hidrox­ilada y un grupo acetilo se agrega al nuevo AA N-terminal

- resistente a su degrad­acion

Donador Acetil-CoA y mirist­oil-CoA

- subunidad catalitica de la protei­ncinasa depend­iente del cAMP (PKA) mirist­oilado

- ocurre en residuos de Y en los fibrin­ogenos y algunas proteinas secretoras

- permanente

- no regula nada

- estabi­lidad estracell para que no se degrade

- eucari­otas, virus, pero no procar­iotas

- depende de vitamina C (cofactor)

enzimas: prolil hidrox­ilasa (P) y lisil hidrox­ilasa (K)

- colagenos; hormonas pep (oxitocina y vasopr­esina) amidadas en la C-term­inal.

iniciacion:

- ARNt iniciador: sitio P (pepti­dil­-ARNt)

enlong­acion:

- EF-G: despla­zam­iento del ribosoma a lo largo del ARNm

- factores de liberacion no especi­ficos

Iniciacion:

aminoa­cil­-ARNt iniciador: lleva un M al sitio P del ribosoma

aminoa­cil­-ARNt: llevan AA especi­ficos al sitio A del ribosoma como lo vaya pidiendo el ARNm

eEF2: promueve el despla­zam­iento del ribosoma a lo largo del ARNm durante la transl­oca­ción.

eRF1: se une al codón de termin­ación en el sitio A del ribosoma y promueve la liberación de la cadena polipe­ptídica completa

y los ribosomas

- reversible (fosfo­ril­acion y desfos­for­ila­cion)

- se pueden agregar uno o mas P

- la fosfor­ilacion de los grupos fosfato es un interr­uptor que apaga o prende el proceso de division celular, y si ocurre una mutacion en el material genetico que cambia a un AA por otro en una proteina de la division celular, hace que estas se multip­liquen sin control ya que se pierde el sitio de union del P que bloquea su accion

- proteinas que desfos­forilan: fosfatasas

- el nivel de fosfor­ilacion de la Y es menor, pero su fosfor­ilacion es muy importante para la actividad de receptores del factor de crecim­iento controlada por su fosfor­ila­cion.

- proteinas secret­oras, lisoso­males, y dominios exopla­sma­ticos de proteinas de mem.

- proteinas forman enlaces covalentes entre si mediante estos tipos de puentes de enlace entre la C de la misma cadena (intra­cat­erina) o de otra cadena (inter­cat­erina)

- favorece el plegam­iento correcto, protegen a la confor­macion nativa de proteina la degrad­acion