Ausarbeitung - Abteilung Datenbanken Leipzig

Nachdemdie Initiator-tRNA sich andie mitderkleinenUntereinheit verbundenenmRNA
verbunden hat, erfolgtdie Bindung dergroßenUntereinheit mitdem Startkomplex unter
FreisetzungallerInitiationsfaktorenzu einem funktionsfähigen ApparatderProteinsynthese.
An diesemunterscheidetman zwei verschiedene Zentren:
-das Aminoacyl-tRNA-Bindungs-bzw. Acceptorzentrum(A-Zentrum)
-das Peptidyl-tRNS-Bindungszentrum(P-Zentrum)
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Elongation:
IndieserPhase werdenin Gegenwartvon Elongationsfaktoren (EF)Aminosäuren Schrittweise
verknüpft, so dass eine Polypeptidketteentsteht.
Die Initiator-tRNA (N-Formyl-Methionin-tRNAf)liegt amAnfang derSynthese imP-Zentrum,
dasA-Zentrumist nochfrei. In diesembefindetsichdas zweiteCodon, das direktaufdas Start-
Codonfolgt. Andieses bindetsichnun eine zudemCodon passende Aminoacyl-tRNA
(Aminosäure tragendetRNA), wodurchdas A-Zentrum besetztwird. Nunsinddas P-und A-
Zentrumdes Ribosoms besetztund die Bedingungenfürdie Bildungder erstenPeptidbindung
zwischen derInitiator(fMethionyl-tRNAf)undder Aminoacyl-tRNAgeschaffen.
Hieristjetztdas EnzymPeptidyltransferase, die indergroßenUntereinheit (S50/S60)sitzt.
Die aktive Carboxylgruppe des Formylmethionins wirddabeimitderAminogruppe derim
A-Zenrum liegenden Aminoacyl-tRNAgebunden. Dabeientstehteine Dipeptidyl-tRNA, die
zunächst nochim A-Zentrumliegt.
Nun folgt einTeilschritt, die Translocation. Hier bewegtsichdas Ribosom, durch die Translocase
katalysiert, umein Triplettauf das 3'Ende dermRNAzu. Die dafürbenötigte Energie wird aus
derSpaltung vonGTPzuGDP undPhosphat gewonnen. Die Dipeptidyl.tRNAwird vondem
A-Zentrum indas P-Zentrumverschoben undgleichzeitig dieentladenetRNAin das
Zytosol/Zytoplasma verdrängt. Das A-Zentrum ist jetztfreiund kanndie nächstebeladenetRNA
binden usw.
Die Verlängerung derPolypeptidkette nimmt demzufolge einen zyklischenVerlauf:
- Bindung einerAminoacyl-tRNA an das A-Zentrum
- Knüpfungeinerneuen Peptidbindung durchÜbertragungdesPeptidylrestes
derPeptidyl-tRNAimP-Zentrum aufdie Aminoacylgruppe imA-Zentrum
- Abgabe derfreien tRNA aus dem P-Zentrum undvorrückenderPeptidyl-tRNA
aus demA-Zentrum indas P-Zentrum
- Bindungder nächstenAminoacyl-tRNA an das freigewordene A-Zentrum
Termintion:
Die Polypeptidkettensynthese schreitetsolange fort, bis eines derdrei Terminations-oder
Stoppcodons (UAG,UAAoderUGA)auf dermRNA das Endesignalisiert. DieStopp-Tripletts
codieren keine Aminosäure, d.h. es gibtinderZelle keine tRNA, deren Anticodonkomplementär
zumStoppcodonist.
ZurErkennung derStoppcodons gibtes zweiAblösungsfaktoren, diejeweils spezifische
Stoppcodons imA-Zentrum erkennen undsichan sie bindenund damiteine Wirkungsänderung
derPeptidyltransferasebewirken. Die Peptidyltransferase verknüpft nunkeine Peptidemehr,
sondernspaltetdie synthetisierte Polypeptidkette vom letzenTriplettab undgibt sie frei.
Ebensoverlassen auchdie mRNA undtRNAdas Ribosom, das nun wiederin eine große und
kleine Untereinheitzerfälltund nunwiederzurerneuten Proteinsynthese zurVerfügung stehen.
Prozessierung:
Die Polypeptidkette wird nach derTerminationdurch irreversible chemischeVorgänge inihre
biologisch aktiveFormumgewandelt. Man sprichthiervon einerposttranslationalen
Modifikation.