Proteinsyntese

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

Proteinsyntese er navnet for den proces hvormed proteiner bliver dannet ud fra aminosyrer. Når processen foregår i en celle kaldes den for proteinbiosyntese. Det er også muligt at fremstille proteiner ved kemisk syntese, dette kaldes peptidsyntese. Ved biosyntesen er DNA-strengen en skabelon for det protein der skal syntetiseres, den aflæses, og informationen benyttes til at skabe en lang kæde af aminosyrer; proteinet.

[redigér] Overblik over proteinbiosyntese

Den genetiske information på DNA-molekylet udnyttes af cellen til at producere proteiner, som opretholder cellens funktioner. Informationen oversættes til mRNA (denne del af processen kaldes transkription), som afkodes på ribosomet (se artiklen ribosom). Hvert codon på mRNA koder for en enkelt aminosyre. Aminosyrerne bringes til ribosomet af transporter RNA (tRNA) der endvidere specifikt genkender codon på mRNA. Den enkelte aminosyre er koblet til den korrekte tRNA ved dannelse af en esterbinding, katalyseret af aminoacyl-tRNA syntetaser, specifikke for både aminosyre og tRNA.

Proteinbiosyntesen på ribosomet foregår i fire faser:

• initiering (begyndelse)
• elongering (forlængelse)
• terminering (afslutning)
• recycling (genbrug)

Under elongeringen foregår den egentlige proteinbiosyntese. Elongeringsfaktor Tu(EF-Tu) beskytter aminoacyleret tRNA (aa-tRNA) imod hydrolyse af esterbindingen mellem aminosyren og tRNA. Et aa-tRNA i det ternære kompleks aa-tRNA:EF-Tu:GTP genkender et codon på mRNA. Elongeringsfasen i proteinbiosyntesen styres desuden af translokationsfaktoren EF-G, som flytter mRNA på ribosomet, således at det næste codon eksponeres.

[redigér] Terminering

Terminering af proteinbiosyntesen katalyseres af termineringsfaktorer (RF). I bakterier findes RF1 og RF2, som genkender de tre stop-codons og forårsager adskillelsen af det nydannede protein fra ribosomet, og RF3 og RRF (ribosomal release factor), som stimulerer henholdsvis frigivelsen af RF1/RF2 fra ribosomet, samt adskillelsen af det ribosomale kompleks. I eukaryote celler (med cellekerne) findes tilsvarende eRF1 (funktionelt ækvivalent til både RF1 og RF2) og eRF3, mens man endnu ikke har isoleret nogen faktor ækvivalent til den bakterielle RRF.

Proteinbiosyntesens elongeringsfase forløber i vid udstrækning analogt i pro- og eukaryoter. Termineringsfasen, derimod, har flere udprægede forskelle mellem bakterier og eukaryoter. Tilstedeværelsen af to termineringsfaktorer (RF1 og RF2) i prokaryoter, der genkender de tre stopcodons, sammenlignet med bare én faktor i eukaryoter (eRF1) er et eksempel. De to termineringsfaktorer i bakterier anvendes forskelligt, og har en vis regulerende virkning på ekspressionsniveauet af forskellige proteiner i cellen. En anden forskel på bakterier og eukaryoter er kompleksdannelsen mellem den primære (eRF1) og sekundære (eRF3) termineringsfaktor, forud for binding til ribosomet. I bakterier er funktionen af RF3 udelukkende at recycle RF1/RF2, efter funktion af den primære termineringsfaktor, på ribosomet. Der er udpræget sekvenshomologi mellem den bakterielle RF3 og den eukaryote eRF3, men dette er ikke tilfældet for RF1/RF2 og eRF1. De to bakterielle faktorer har indbyrdes stor sekvenshomologi, men har stort set ingen homologi til den eukaryote faktor. Dette antyder at termineringsfaktorerne, evolutionært er opstået af to omgange.

I gruppen archeae eksisterer en primær termineringsfaktor, med stor homologi til den eukaryote faktor. Interessant nok har bakterien Mycoplasma kun én primær termineringsfaktor, med stor sekvensmæssig homologi til de bakterielle faktorer RF1/RF2. I denne organisme bruges codonet UGA, der normalt er et stop codon specifikt for RF2, som kode for aminosyren tryptophan.

Denne artikel om noget teknisk kan blive bedre, hvis der indsættes et (bedre) billede. Du kan hjælpe ved at afsøge Commons for et passende billede og lægge det på Commons med en af de tilladte licenser og indsætte det i artiklen.