jueves, 17 de mayo de 2012

7.4.1 MODIFICACIÓN DE PROTEÍNAS POS TRADUCCIÓN



Algunas proteínas emergen del ribosoma preparadas para ejercer su función de inmediato, mientras que otras experimentan diversas modificaciones pos traducción, que pueden conducir a la proteína a la adquisición de su forma funcional, a su traslado a un compartimento subcelular determinado, a su secreción al exterior de la célula, etc.


PLEGAMIENTO


Muchas proteínas adquieren espontáneamente la correcta conformación tridimensional, pero otras muchas solo adquieren la conformación correcta con la ayuda de una o más proteínas chaperonas. Las chaperonas se unen reversiblemente a regiones hidrofóbicas de las proteínas desplegadas y a los intermediarios de plegamiento; pueden estabilizar intermediarios, mantener proteínas desplegadas para que pasen con facilidad a través de membranas, ayudar a desplegar segmentos plegados incorrectamente, impedir la formación de intermediarios incorrectos o impedir interacciones inadecuadas con otras proteínas.





GLUCOSILACIÓN


La glucosilación es la adición de uno o más glúcidos a una proteína lo que da lugar a las glucoproteínas, que son esenciales en los mecanismos de reconocimiento celular. La glucosilación puede implicar la adición de unas pocas moléculas glucídicas o de grandes cadenas ramificadas de oligosacáridos. Existe un centenar de glucosiltransferasas distintas, las enzimas encargadas de realizar este proceso. El mecanismo es básicamente el mismo en todos los casos; un azúcar es transferido desde un sustrato dador activado hasta un aceptor apropiado.





PROTEÓLISIS PARCIAL


La proteólisis parcial es una etapa frecuente en los procesos de maduración de las proteínas. Pueden eliminarse secuencias de aminoácidos en ambos extremos o en el interior de la proteína. La proteólisis en el retículo endoplasmático y en el aparato de Golgi son, por ejemplo, esenciales en la maduración de la insulina; la pre proinsulina codificada por el ARNm es introducida en el retículo endoplasmático; una peptidasa la corta y origina la proinsulina que se pliega para formar los puentes disulfuro correctamente; la proinsulina es transportada al aparato de Golgi, donde es empaquetada en gránulos de secreción; entonces se elimina un fragmento (péptido C) por proteólisis originando la insulina funcional, que es secretada. La hiperproinsulinemia familiar es una enfermedad genética autosómica dominante causada por en defecto en el proceso de maduración de la proinsulina, que da lugar a la presencia en el torrente circulatorio de insulina y de proinsulina en cantidades similares.


MODIFICACIÓN DE AMINOÁCIDOS


Sólo 20 aminoácidos están codificados genéticamente y son incorporados durante la traducción. Sin embargo, las modificaciones pos traducción conducen a la formación de 100 o más derivados de los aminoácidos.

 Las modificaciones de los aminoácidos juegan con frecuencia un papel de gran importancia en la correcta funcionalidad de la proteína.
Son numerosos los ejemplos de modificación pos traducción de aminoácidos. 

La formación pos traducción de puentes disulfuro, básicos en la estabilización de la estructura terciaria de las proteínas está catalizada por una disulfuro isomerasa. 

En las histonas tiene lugar la metilación de las lisinas. En el colágeno abunda el aminoácido 4-hidroxiprolina, que es el resultado de la hidroxilación de la prolina. La traducción comienza con el codón "AUG" que es además de señal de inicio significa el aminoácido metionina, que casi siempre es eliminada por proteólisis.

Sólo 20 aminoácidos están codificados genéticamente y son incorporados durante la traducción. Sin embargo, las modificaciones pos traducción conducen a la formación de 100 o más derivados de los aminoácidos. Las modificaciones de los aminoácidos juegan con frecuencia un papel de gran importancia en la correcta funcionalidad de la proteína.




Son numerosos los ejemplos de modificación pos traducción de aminoácidos. La formación pos traducción de puentes disulfuro, básicos en la estabilización de la estructura terciaria de las proteínas está catalizada por una disulfuro isomerasa. En las histonas tiene lugar la metilación de las lisinas. En el colágeno abunda el aminoácido 4-hidroxiprolina, que es el resultado de la hidroxilación de la prolina. La traducción comienza con el codón "AUG" que es además de señal de inicio significa el aminoácido metionina, que casi siempre es eliminada por proteólisis.




7.4 ETAPAS DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS EN ORG. EUCARIÓTICOS




INICIACIÓN

v  Trece factores de iniciación; el RNAt iniciador lleva Metionina; el codón de inicio es AUG; ausencia de secuencia Shine-Dalgarno pero presencia de secuencia Kozak; la cubierta de ARNm 5' metilada (CAP) puede tener un punto de unión en la subunidad 40S del ribosoma que guía al complejo de traducción hasta el punto de inicio






ELONGACIÓN

v  eEF1α-Une el RNAt al sitio A del ribosoma
v  eEF2-Ayuda para el movimiento de la translocación




TERMINACIÓN


v  eRF1-Reconoce el codón de terminación y se une al eRF3
v  eRF3-Disocia todos los componentes de la traducción ayudado por el factor eRF1




UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA /FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS/BIOLOGÍA MOLECULAR.MX

7.3 ETAPAS DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS EN ORGANISMOS PROCARIÓTICOS


INICIACIÓN:

v  RNAm-Porta instrucciones de codificación.
v  fMet-RNAt-Proporciona el primer aminoácido al péptido
v  Subunidad 30S(subunidad pequeña)- Se une al RNAm
v  Subunidad 50S(subunidad mayor)- Estabiliza los RNAt y los aminoácidos
v  IF1-Estabiliza la subunidad 30S
v  IF2-Se une a GTP; entrega fMet-RNAt fmet al codón de iniciación
v  IF3-Une la subunidad 30S al RNAm; disocia a los mono somas en subunidades después de la terminación







ELONGACIÓN:

v  Complejo de iniciación 70S (peptidil transferasas)- Ribosoma funcional con sitios A, P y E y actividades peptidil transferasa donde puede ocurrir la síntesis proteica.Crea un enlace peptídico entre los aminoácidos del sitio A y P
v  RNAt cargados-Lleva los aminoácidos al ribosoma y ayuda a ensamblarlos en el orden especificado por el RNAm
v  EF-Tu-Se une a GTP; lleva al aminoacil-RNAt al sitio A del ribosoma
v  EF-Ts-Genera EF-Tu activo
v  EF-G-Estimula la translocación (el movimiento del ribosoma al codón siguiente), es dependiente de GTP
v  GTP-Proporciona energía





TERMINACIÓN

v  RF1-Cataliza la liberación de la cadena poli peptídica del RNAt y disocia el complejo de translocación; es específico de los codones de terminación UAA y UAG
v  RF2-Se comporta como RF1; es específico de los codones UGA y UAA
v  RF3-Estimula a RF1 y a RF2








BIBLIOGRAFIA
  • UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA /FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS/BIOLOGIA MOLECULAR.MX

7.2.4 EUCARIÓTICO



El ribosoma eucariota (32 nm) es más grande que el de procariotas, por lo que las subunidades de estos son de mayor tamaño y contienen más proteínas que sus análogos procariotas. En Eucariotas el 'coeficiente de sedimentación' S de los ribosomas completos es 80S, el cual está dividido en 60S para la grande y 40S para la subunidad pequeña.

 La subunidad mayor 60S contiene tres RNA ribosómicos (rRNA): 28S rRNA, 5S y 5.8S y unas 50 proteínas. 

La subunidad pequeña tiene solo un rRNA 18S y 33 proteínas. 

Los ribosomas eucariotas son sintetizados y ensamblados en el nucléolo. La formación del ribosoma es un proceso de auto ensamblaje secuencial a partir de los rRNAs y de las proteínas ribosomales.

v  Presenta solo dos sitios el aceptor y el donador, el sitio E no lo presenta.



 
                                         BIBLIOGRAFIA

7.2.3 PROCARIÓTICO



En procariotas, el ribosoma completo tiene un tamaño de unos 23 nm con un coeficiente de sedimentación 70S y puede ser descompuesto en una subunidad grande 50S y otra pequeña de 30S. El coeficiente de sedimentación es una medida de la velocidad con el que una partícula sedimenta al ser ultra centrifugada, se mide en unidades S de Svedberg. La subunidad 50S está constituida de dos tipos de rRNA: 23 S y 5S y 32 proteínas ribosómicas diferentes. Cada subunidad ribosómica contiene una copia única de los rRNAs y una única copia (con alguna excepción) de cada proteína ribosómica. Por otra parte la 30S contiene un solo rRNA 16S más 21 proteínas ribosomales diferentes. La razón para que coeficientes de las subunidades individuales no se añadan para obtener el coeficiente de sedimentación de la partícula ribosómica completa es que este no es proporcional al peso de la partícula sino a la también a la forma tridmiensional (3-D). En conjunto la forma del ribosoma completo es diferente de las subunidad individuales dando cuenta de ese hecho.      


v  Contienen el sitio A o aceptor o aminoácido, donde entra el aminoacil-
tRNA.

v  El sitio P, peptidil o donador, es donde está el peptidil-tRNA.

v  También está el sitio E o de eyección o salida que está ocupado por el tRNA que ya no porta aminoácido.    
     



7.2.2 ESTRUCTURA RIBOSOMAL



La organización básica y la función principal de los ribosomas está conservada (con pequeña variación en los detalles) en todos los organismos procariontes y eucariotas. El ribosoma es un gran complejo ribonucleoproteico constituido por dos subunidades. Cada subunidad está construida de RNA y proteínas.
La subunidad pequeña controla la lectura de la información genética almacenada en los genes y que ha sido transcrita en mRNA. La identidad del aminoácido que se añade a la cadena poli peptídica en crecimiento está controlada por esta subunidad al guiar y controlar la fidelidad de la interacción de decodificación codón-anti codón, el apareamiento complementario entre la secuencia nucleotídica del codón del mRNA y del anti codón del tRNA. Por otra parte, la subunidad grande del ribosoma es la responsable de llevar a cabo las reacciones que conducen a la formación del enlace péptido (contiene la actividad peptidil-transferasa) entre cada uno de los aminoácidos que constituye una proteína y que son añadidos secuencial mente a una cadena poli peptídica en crecimiento en el ribosoma.


7.2 EL PAPEL DEL ARN EN LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS




7.2.1 TIPOS DE ARN.




ARN mensajero. El ARN mensajero (ARNm o RNAm) lleva la información sobre la secuencia de aminoácidos de la proteína desde el ADN, lugar en que está inscrita, hasta el ribosoma, lugar en que se sintetizan las proteínas de la célula. Es, por tanto, una molécula intermediaria entre el ADN y la proteína y el apelativo de "mensajero" es del todo descriptivo. En eucariotas, el ARNm se sintetiza en el nucleoplasma del núcleo celular y de allí accede al citosol, donde se hallan los ribosomas, a través de los poros de la envoltura nuclear.









ARN de transferencia. Los ARN de transferencia (ARNt o tRNA) son cortos polímeros de unos 80 nucleótidos que transfiere un aminoácido específico al poli péptido en crecimiento; se unen a lugares específicos del ribosoma durante la traducción. Tienen un sitio específico para la fijación del aminoácido (extremo 3') y un anti codón formado por un triplete de nucleótidos que se une al codón complementario del ARNm mediante puentes de hidrógeno.






ARN ribosómico. El ARN ribosómico (ARNr o RNAr) se halla combinado con proteínas para formar los ribosomas, donde representa unas 2/3 partes de los mismos. En procariotas, la subunidad mayor del ribosoma contiene dos moléculas de ARNr y la subunidad menor, una. En los eucariotas, la subunidad mayor contiene tres moléculas de ARNr y la menor, una. En ambos casos, sobre el armazón constituido por los ARNr se asocian proteínas específicas. El ARNr es muy abundante y representa el 80% del ARN hallado en el citoplasma de las células eucariotas. Los ARN ribosómicos son el componente catalítico de los ribosomas; se encargan de crear los enlaces peptídicos entre los aminoácidos del poli péptido en formación durante la síntesis de proteínas; actúan, pues, como ribozimas.










ARN pequeño nucleolar. Los ARN pequeños nucleolares (ARNpno o snoRNA), hallados en el nucléolo y en los cuerpos de Cajal, dirigen la modificación de nucleótidos de otros ARN; el proceso consiste en transformar alguna de las cuatro bases nitrogenadas típicas (A, C, U, G) en otras. Los ARNpno se asocian con enzimas y los guían apareándose con secuencias específicas del ARN al que modificarán. Los ARNr y los ARNt contienen muchos nucleótidos modificados.







ARN interferente pequeño. Los ARN interferentes pequeño (ARNip o siARN), formados por 20-25 nucleótidos, se producen con frecuencia por rotura de ARN virales, pero pueden ser también de origen endógeno.Tras la transcripción se ensambla en un complejo proteico denominado RISC (RNA-induced silencing complex) que identifica el ARNm complementario que es cortado en dos mitades que son degradadas por la maquinaria celular, bloquean así la expresión del gen.






Micro ARN. Los micro ARN (miARN o RNAmi) son cadenas cortas de 21 ó 22 nucleótidos hallados en células eucariotas que se generan a partir de precursores específicos codificados en el genoma. Al transcribirse, se pliegan en horquillas intramoleculares y luego se unen a enzimas formando un complejo efector que puede bloquear la traducción del ARNm o acelerar su degradación comenzando por la eliminación enzimática de la cola poli A.