Concetti Chiave
- La sintesi proteica si articola in tre fasi principali: inizio, allungamento della catena peptidica e terminazione.
- Durante la fase di inizio, l'mRNA si adatta alla subunità ribosomiale minore e viene attivato un AA-tRNA iniziatore con metionina formilata.
- Nella fase di allungamento, gli amminoacidi si legano attraverso legami peptidici, mentre il ribosoma avanza lungo l'mRNA.
- La reazione di elongazione è regolata da fattori di allungamento, che assistono nel processo di sintesi della catena polipeptidica.
- La sintesi termina con l'esposizione di triplette di terminazione sul sito A, portando al rilascio della catena polipeptidica e alla dissociazione delle subunità ribosomiali.
Fasi della sintesi proteica
Nella sintesi proteica solitamente si distinguono alcune fasi:
• la fase di inizio;
• la fase di allungamento della catena peptidica;
• la fase di terminazione.
Nei procarioti la fase d’inizio comporta:
• l’adattamento dell’mRNA sulla subunità minore dei ribosomi, in maniera che la tripletta AUG segni l’inizio della lettura;
• adattamento di un AA-tRNA (aminoadil tRNA) iniziatore, recante una metionina formilata, in corrispondenza del codon AUG esposto sul sito P della subunità maggiore ;
• composizione in un’unica struttura delle due subunità ribosomiali e delle altre molecole indicate.
La fase d’inizio è controllata da “fattori d’inizio” di natura proteica.
Nella fase d’inizio gli amminoacidi presenti nella matrice citoplasmatica vengono “attivati”. cioè portati ad un livello energetico più alto; la reazione è catalizzata da un enzima, l’aminoacil-tRNA-ligasi e l’energia viene ricavata dalle molecole di
ATP.
Allungamento della catena peptidica
Nella fase di allungamento al primo amminoacido si legano via via altri amminoacidi; l’amminoacido trasportato dal tRNA iniziatore contrae un legame peptidico con l’amminoacido legato a un secondo tRNA, che si è posizionato in corrispondenza della seconda tripletta, esposta sul sito A del ribosoma (FIG. 711).
Il legame si instaura tra il gruppo—COOH del primo amminoacido e il gruppo —NH2 del secondo amminoacido; la catena polipeptidica nascente viene sempre sintetizzata così a partire dall’estremità che reca il gruppo —NH2.
Il primo amminoacido lascia il tRNA iniziatore, che risulta pertanto scarico; la catena nascente è così collocata sul secondo tRNA, che occupa il sito A. Dopo la formazione del legame peptidico si ha la traslocazione del peptidil- tRNA dal sito A al sito P. In realtà è il ribosoma che avanza di un codon lungo l’mRNA, nella direzione 5’-3’. Il sito A è disponibile ad accogliere un altro tRNA che reca l’amminoacido corrispondente alla tripletta da esso esposta. Continua così l’allungamento della catena peptidica.
La reazione di elongazione è controllata da proteine enzimatiche definite fattori di allungamento.
Terminazione della sintesi proteica
La sintesi proteica termina quando sul sito A è esposta una delle tre triplette di terminazione UAA, UAG, UGA, che non codificano per alcun amminoacido la catena polipeptidica viene rilasciata dal ribosoma, il tRNA vuoto si distacca dal sito P. Le due subunità ribosomiali si dissociano e rientrano nel pool citoplasmatico.
Variazioni negli eucarioti
La sintesi proteica negli eucarioti presenta alcune variazioni rispetto al processo descritto.
Domande da interrogazione
- Quali sono le fasi principali della sintesi proteica?
- Come avviene la fase di inizio nella sintesi proteica nei procarioti?
- Cosa segna la terminazione della sintesi proteica?
La sintesi proteica si distingue in tre fasi principali: inizio, allungamento della catena peptidica e terminazione.
Nella fase di inizio nei procarioti, l'mRNA si adatta alla subunità minore dei ribosomi, il tRNA iniziatore porta una metionina formilata al codon AUG, e le subunità ribosomiali si uniscono, il tutto controllato da fattori d'inizio proteici.
La sintesi proteica termina quando sul sito A del ribosoma appare una delle tre triplette di terminazione (UAA, UAG, UGA), che non codificano per amminoacidi, portando al rilascio della catena polipeptidica e alla dissociazione delle subunità ribosomiali.
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