Proteinen Sintesiaren Prozesua: Faseak eta Funtzioak

ITZULPENA: ARNm-ko baseen sekuentzian dagoen informazioa proteina bateko aminoazidoen sekuentzia batera itzultzeko, bi problema hauek konpontzen dituen bitarteko molekula batek egon behar du: 1. ARNm-ko hirukotea deskodetu egin behar da, kode genetikoak ezartzen duen nukleotidoen eta aminoazidoen arteko lotura sortzeko. 2. Nukleotido-hirukote baten tamaina molekularra aminoazido batena baino askoz ere handiagoa da.

Bitarteko molekula hori ARNt-a da.

AURRETIAZKO FASEA:

Aminoazido bat ARNt-ko CCA hirukotera finkatzeko, beharrezkoa da ATP molekula batek (energia ematen duena) aminoazido hori aktibatzea; entzima bat ere behar da, aminoazil-ARNt-sintetasa.

Aktibazio-erreakzioan, ATPak pirofosfato talde bat askatzen du (PPi).

Aminoazido-ARNt konplexuari transferentzia-konplexu esaten zaio, eta aminoazidoak garraiatzeko eta elkartzeko (proteina-kateak eratzeko) erabiltzen den konplexua da.

ITZULPENAREN FASEAK: Organismo prokariotikoetan eta eukariotikoetan, proteinen sintesirako organismoa elkarren atzeko hiru etapatan banatuta dagoela esan daiteke: Hasiera, elongazioa, eta amaiera. Hiru fase horietan hiru molekula nagusik eraturiko konplexuek hartzen dute parte: ARNt, erribosomak, eta ARNm, baita beste faktore proteiko batzuk ere.

PROTEINEN SINTESIAREN HASIERA: Hasierako fasea antzekoa da prokariotikoetan eta eukariotikoetan. Hasierako bi seinale behar dira proteinen sintesia hasteko: AUG hasiera-hirukotea (metionina kodetzen duena) eta ARNm-ko metil-GTParen txanoa. Itzulpena txanotik hurbilen dagoen AUG hirukotetik hasten da, eta ez da gertatzen AUG kodona egon ezean; horrenbestez, metionina kate polipeptidikoko lehenengo aminoazidoa da beti, eta, oro har, prozesuaren amaieran ezabatzen da. Metil-GTParen hidrolisiak sortzen duen energiarekin, erribosomako unitate txikia ARNm-ra lortzen da, txanotik hurbileko zonan (5´ muturra), eta hasierako konplexua osatzen du. Ondoren, hasierako ARNt jartzen da; hori metionina-aminoazidoarekin kargatuta dago eta AUGarekiko antikodon osagarria dauka; beraz, une horretan sintetizaturiko proteina guztiek metionina dute amaierako N muturrean. Hasierako etapa horren amaieran, erribosomako azpiunitate handia hasierako konplexuarekin egokitzen da, eta finkapeneko bi pitzadura edo leku dituen erribosoma osoa sortzen du: P lekua, ARNt-Met deritzonak okupatuko duena, eta A lekua, bere aminoazidoarekin kargaturiko ARNt-a jasotzeko aske dagoena. Prozesu horiek guztiak hasiera-faktoreek (HF) katalizatzen dituzte.

KATE POLIPEPTIDIKOAREN ELONGAZIOA: Elongazioa kate polipeptidikoaren hazkundea da, eta elongazio-zikloen errepikapena dela esan daiteke; ziklo bakoitzean aminoazido bat eransten zaio kateari. Ziklo bakoitzak hiru fase ditu:

- 1 fasea: P lekua, hasieran, ARNt-Met deritzonak okupatzen du, eta A lekuan, hutsik dagoenez, beste ARNt bat sartzen da; azken hori aminoazido batekin kargaturik dago, eta horren antikodona osagarria da AUGaren hurrengo hirukotearekin.

- 2 fasea: Metionina karboxilo taldearen bidez dago lotuta ARNt-arekin; lotuta hori apurtu eta, lotura peptidiko baten bitartez, hurrengo aminoazidoko amino-taldearekin lotzen da; azken hori, aldi berean, bere ARNt-arekin dago lotuta. Horren ondorioz, A lekuan dipeptido bat eratzen da. Aminoazidoen arteko lotura peptidil-transferasa entzimak katalizatzen du. P zentroa aminoazidorik gabeko ARNt batek okupatzen du.

- 3 fasea: Erribosoma hiru nukleotidotan lekualdatzen da ARNm-tik, 5´→ 3´ noranzkoan; horren eraginez, ARNt-a kanporatu egiten da P lekuko metioninatik. Dipeptidil-ARNt-a A lekutik P lekura igarotzen da; horrela, berrezarri egiten da lehenengo faseko egoera (A lekua hutsik), eta beste elongazio-ziklo bat hasten da. Prozesua elongazio-faktoreek (FE) katalizatzen dute, eta GTParen gastua eragiten du.

PROTEINEN SINTESIAREN AMAIERA: Kate polipeptidikoaren sintesia gelditu egiten da. A lekuan ARNm-ko amaierako hiru kodonetariko bat agertzen denean (UAA, UAG edo UGA). Une horretan, amaierako faktore proteikoa (RF) bera bakarrik lotzen da amaierako kodonarekin, eta transferentziako konplexuaren bat A lekuan gelditzea ekiditen du; horrela, erribosoma lekualdatzean, aske gelditzen dira proteinaren amaierako C muturra eta, beraz, proteina, eta azken horrek, horrela, amaitu egiten du bere sintesia. ARNm bat nahiko luzea izanez gero, zenbait erribosomek (bostetik berrogeira) irakur dezakete aldi berean; hori gertatzen denean, polisoma edo polierribosoma izeneko egitura sortzen da.