Презентація на тему:
18_10__7_Translation_control_procariot_18 10 11

Регуляція трансляції прокаріот

Рівні регуляції трансляції прокаріот На етапі біосинтезу і збирання компонентів апарату трансляції На етапі функціонування апарату трансляції (ініціація, елонгація, термінація)

Компоненти апарату трансляції АА-тРНК-синтетази - частина асоційована в складі полірибосом тРНК – процесінг, модифікація основ рРНК – загальний транскрипт, процесінг іРНК – процесінг? Поліаденілювання? Білкові фактори трансляції – метилювання ?

Регуляція ініціації трансляції Контроль стабільності мРНК Позитивна регуляція на основі спорідненості мРНК до ініціюючої рибосоми й факторів ініціації (дискримінація мРНК). Негативна регуляція за допомогою білків-репресорів, які, зв'язуючись із мРНК, блокують ініціацію (трансляційна репресія)

Фактори, що впливають на стабільність прокаріотичної мРНК Стабільність мРНК звичайно не залежить безпосередньо від її розміру, а визначається багатьма факторами, основними з яких є її вторинна структура, елементи первинної послідовності (сайти дізнавання для специфічних рибонуклеаз, ефективність трансляції

Деградація мРНК у E. coli Дві екзонуклеази, Рнказа II і полінуклеотидфосфорилаза (ПНФаза), руйнують РНК у напрямку 3'->5'. РНКаза II – гідролітичний фермент, що дає при розщепленні РНК нуклеотидмонофосфати. ПНФаза використовує при гідролізі неорганічний фосфат, генеруючи нуклеотиддифосфати. Інактивація обох екзорибонуклеаз приводить до нагромадження в клітині проміжних продуктів деградації мРНК і є летальною. Ендорибонуклеаза E (РНКаза E, Rnase E), спочатку ідентифікована як необхідна для процесінгу рибосомної 5S РНК, також визначає стабільність багатьох мРНК.

Бактеріальні РНКази, що беруть участь у деградації мРНК

Мультибілкові комплекси деградації РНК РНК-деградосома. Основними компонентами цього комплексу є: РНКаза Е ПНФаза РНК-хеліказа Rhlb

Поліаденілювання проявляє протилежний ефект на стабільність бактеріальних і еукаріотичних мРНК Додавання полі(А) сприяє деградації РНК, чиї кінці захищені від дії екзонуклеаз вторинною структурою. Такі екзорибонуклеази, як ПНФаза й РНКаза I, потребують одноланцюговий "хвіст", за який можна "схопити" 3' кінець мРНК і почати її деградацію. Поліаденілювання 3' кінця створює сайт зв'язування для екзорибонуклеаз

Сайти поліаденілювання і катаболізм бактеріальних РНК Локалізація сайтів поліаденілювання й шляхи катаболізму бактеріальних РНК: а - узагальнена структура бактеріальної поліцистронної мРНК і положення сайтів поліаденілювання в РНК класів I-VI; б - альтернативні шляхи катаболізму бактеріальних мРНК за участю полі(А)-полімерази, полінуклеотидфосфорилази (ПНФази) і різних РНКаз; Рнказа Х - гіпотетична рибонуклеаза

Дискримінація мРНК рибосомами Різні мРНК мають різну спорідненість до ініціюючих рибосомних субодиниць. У випадку слабкої спорідненості (угорі) швидкість ініціації низька, внаслідок чого полірибосоми, що утворюються, містять небагато транслюючих рибосом і, відповідно, продукція білка невисока. При сильній спорідненості мРНК до ініціюючих рибосомних субодиниць (унизу) швидкість ініціації висока, що дає в результаті утворення щільних полірибосом, і, отже, високу продукцію білка

Трансляційна репресія Білок-репресор (R) має специфічну спорідненість до ділянки мРНК у районі ініціації трансляції (часто до ділянки з нестабільною вторинною структурою) і, зв'язуючись із ним (і стабілізуючи його), створює бар'єр або для посадки ініціюючих рибосомних часток (а), або для руху рибосоми до місця ініціації (б)

Трансляційне спряження прокаріот а — незалежна ініціація трансляції: вільні рибосомні частки зв'язуються з початком кожного цистрону незалежно від трансляції іншого цистрону; б - ініціація трансляції, залежна від трансляції попереднього цистрону: ініціаторна ділянка другого цистрону відкривається для вільних рибосомних часток тільки при трансляції першого цистрону; в — реініціація: ініціаторна ділянка другого цистрону взагалі недоступна для вільних ініціюючих рибосомних часток (30S субчастин) і трансляцію другого цистрону ініціюють лише частки, що закінчили трансляцію першого цистрону, що й не встигнули дисоціювати від мРНК.