El flujo de la información genética:

TRADUCCIÓN

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS • Dirigida por un molde de mRNA • Tres fases: iniciación, elongación de la cadena y terminación • Fase preliminar: formación de un precursor activado Aminoacil tRNA • Maquinaria de síntesis compleja: ribosomas y factores secundarios

RIBOSOMAS RNA ribosomal Proteínas

Estructura secundaria de un

ARN ribosómico de 16S

Estructura secundaria de RNAs ribosómicos de 23 y 5S

Estructura tridimensional de un ARN ribosómico de 16S

Composición del ribosoma

procariótico L1, L2…L31

S1, S2…S21

2904 nt

120 nt

1542 nt

Importancia del RNA ribosomal • Se pueden omitir algunas proteínas durante la reconstitución in vitro de la subunidad 30S, lo que provoca disminución de la actividad pero no pérdida total de funcionalidad • Una secuencia del rRNA de 16S selecciona el lugar de iniciación en el mRNA • Una base del tRNA está apareada con una base del rRNA de 16S en una secuencia de 14 nucleótidos idéntica en todos los rRNAs secuenciados (mas de 1000) • El extremo aceptor 3’ del tRNA interacciona con una región conservada del rRNA de 23S • Ribosomas casi desprovistos de proteínas aun pueden catalizar la formación de enlaces peptídicos • La mayoría de antibióticos que interfieren en la síntesis de proteínas lo hacen por interacción específica con el rRNA y no con las proteínas

Estructura del ribosoma de E. Coli

La síntesis de proteínas transcurre desde el extremo amino al carboxilo

H2N-CH-COOH + H2N-CH-COOH H2N-CH-CO-HN-CH-COOH | | | | R1 R2 R1 R2 H2N-aa1-aa2-aa3……….aan-COOH

Proteína ya sintetizada antes de añadir el aa

radiactivo

Proteína sintetizada después de añadir el aa radiactivo

El mRNA se traduce en la dirección 5’ a 3’

Formación del complejo de iniciación de la síntesis de

proteínas procariótica

Factor ¿Une GTP? Función IF1 No Promueve la disociación del ribosoma de 70S IF2 Si Ayuda a la unión del tRNA iniciador IF3 No Similar a IF1

Formación del complejo de iniciación de la síntesis de

proteínas procariótica

5’ ...AGGAGGU...mRNA 3’... UCCUCCA... rRNA 16S Interacción entre el mRNA y el rRNA

Secuencia de Shine-Dalgarno

Estructura de la formil-metionina

Síntesis del metionil-tRNAf

Formilación del metionil-tRNAf

El complejo de iniciación en procarioticos

(Resumen)

Comienzo de un ciclo de elongación

EF-Tu transporta los aminoacil-tRNAs al sitio A del ribosoma EF-Tu protege de la hidrólisis al aminoacil-tRNA Sólo hidroliza su GTP si el apareamiento codon-anticodon es correcto: fidelidad en la síntesis No reconoce fMet-tRNAf pero sí todos los demás

Factores de elongación: EF-Tu

Factores de elongación: EF-Ts

EF-Ts participa en el reciclado de EF-Tu, cargándolo nuevamente con GTP

Elongación de la cadena proteica: formación del enlace peptídico

Centro peptidiltransferasa Proteínas L2 L3 L4 L15 L16 rRNA de 23S

Mimetismo Molecular

Elongación de la cadena proteica: translocación

EF-G participa en la translocación

Resumen de la elongación

Sitios importantes en el ribosoma

Terminación de la síntesis de proteínas procariótica

Acoplamiento transcripción-traducción

en procariotas

Elementos de iniciación en el mRNA eucariótico

CCAUGG G A (Secuencia consenso de Kozac)

Formación del complejo de iniciación en eucarióticos

Formación del complejo de iniciación en eucarióticos

Formación del complejo de iniciación en eucarióticos

Síndrome X frágil (trastorno mental hereditario) Cáncer de próstata y otros tumores

Factores de iniciación eucarióticos

Elongación y terminación en eucarióticos

Nombre Equival. Función Procar. EF1α EF-Tu Con GTP unido coloca los aa-tRNAs en el sitioA EF1β EF-Ts Recicla EF1a sustituyendo GDP por GTP EF2 EF-G Translocación eRF1 RF1 Reconoce codones de terminación RF2

Antibióticos inhibidores de la síntesis de proteínas

Estructuras de algunos antibióticos inhibidores de

la síntesis de proteínas

Tetraciclina: Inhibe la unión de los aminoacil tRNAs al ribosoma bloqueando así la traducción

Estreptomicina: Interfiere con el aparea-miento normal de los aminoacil tRNAs con los codones del mRNA, causando errores en la lectura y, por tanto proteínas abe-rrantes

Eritromicina: Se une a un sitio específico del rRNA de 23S y bloquea la elongación interfiriendo en la fase de translocación

Estructuras de algunos antibióticos inhibidores de

la síntesis de proteínas

Cloranfenicol: Bloquea la elongación, actuando como un inhibidor competitivo de la actividad peptidiltransferasa. El enlace amida (en azul) imita un enlace peptídico

Semejanza entre la puromicina y un aminoacil-tRNA

Puromicina: Causa terminación prematura de la síntesis, ya que se parece al extremo 3’ de los aminoacil-tRNAs. Por tanto, entrará en el sitio A y se le transferirá la cadena polipeptídica en crecimiento, pero su débil unión al ribosoma causará su liberación prematura

eEF2 EF-G Translocación

Toxina diftérica

Diftamida

Corynebacterium diphtheriae

Glicosilación de proteínas

El donante de azúcares a las glicoproteínas: dolicol fosfato

Adición progresiva de azúcares al dolicol fosfato

Tranferencia del oligosacárido desde el dolicolfosfato a la cadena lateral de asparagina

Asn-X-Ser Asn-S-Thr

Oligosacárido rico en manosas

Oligosacárido complejo

Glicoproteínas de la superficie celular como

receptores víricos

Procesamiento cotransduccional en el retículo endoplásmico

SRP=1 RNA (300 nt) + 6 proteínas

Péptidos señal de varias proteínas

Acción de la partícula de reconocimiento de la señal

Inserción de proteínas de membrana mediante secuencias de transferencia de bloqueo

Señales de destino de algunas proteínas De retención en RE: Lis-Asp-Glu-Leu-COOH (de devolución de Golgi a RE) De tránsito a los cloroplastos: similares a las de las Mitocondrias. Varios compartimentos: varias señales Peroxisomas: Ser-Lis-Fen-COOH Nucleares: Lis-Lis-Lis-Arg-Lis (hay otras)

Señales y translocación en las mitocondrias

Chaperonas

Familia Hsp60 GroEL (en el citosol bacteriano) Hsp60 (en la matriz mitocondrial) Proteína que se une a Rubisco (en cloroplastos) Proteínas Hsp70 Hsp70 (en el citosol de mamíferos) BiP (en el RE de eucariotas) Grp75 (en mitocondrias) DnaK (en el citosol bacteriano) Proteínas Hsp90 Hsp83 (en el citosol de eucariotas) Grp94 (en el RE de mamíferos) HtpG (en el citosol bacteriano) Otras Proteína isomerasa de puentes disulfuro Peptidil-prolil-isomerasa (PPI)

Ciclo de acción de la chaperona BiP

Complejo GroEL-GroES

Ciclo de funcionamiento del complejo GroEL-GroES