Beladen der tRNAs
• spezifische Aminosäure +
spezifische tRNA + ATP ↔
Aminoacyl-tRNA + AMP + PPi
• Enzym: Aminoacyl-tRNA-
Synthetase
Vor dem Anfang tRNS
Aminoa
cil
transfer
ase
Initiation Initiationskomplex:
- mRNA
- kleine Ribosomuntereinheit
- formylMet-tRNAfMet (Initiator
tRNA bei Prokaryoten), Met-
tRNAMet bei Eukaryoten
Prokaryoten:
Die Erkennung und Bindung der
mRNA auf die kleine Ribosomen-
untereinheit erfolgt an einer
charakteristischen Consensus-
Sequenz (Shine-Dalgarno-Sequenz)
Eukaryoten:
5’-Cap ist wichtig für die Bindung
Anfang
Prokaryoten - Initiation 30S Untereinheit
Initiator tRNA
50S Untereinheit
70S initiation Komplex
16S komplementär Region
30S initiation Komplex
Initiator Faktoren
I. IF1 und IF3 bindet zum 30S Ribosom so
verhindert 50S ohne mRNA an die 30S-Untereinheit zu verbinden.
II. IF2-GTP bindet an die 30S-Untereinheit
fördert die Bindung von Initiator-tRNA - Formyl-Methionin
III. Die 30S-Untereinheit verbindet an mRNA durch die Erkennung der Shine-
Dalgarno-Sequenz
IV. Die Initiator-tRNA bindet an diesen Komplex,
zu AUG mit CAU Antikodon dann löst IF3: 30S Initiationskomplex
V. Die 50S Untereinheit verbindet, IF1 und IF2 wird getrennt, GTP verdaut
- Energie-intensiver Prozess: 70S Initiationskomplex
John Shine Lynn Dalgarno
2
Anfang
Die 50S Untereinheit
heftet am 30S
Initiationskomplex an.
IF-1 und IF-3 verlassen
den Komplex. Das zu
IF-2 gebundene GTP
wird zu GDP und Pi
hydrolisiert. (IF2: G-
protein)
IF-2 – GDP verläβt den
70S Initiationskomplex.
fMet-tRNAfMet ist in die
P-Stelle positioniert.
2. Initiation IF-1 verhindert die vorzeitige Anlagerung
der groβen Untereinheit. IF-3 verdrängt
nicht-Initiator tRNAs vom Ribosom
30S Untereinheit
Der IF-2 - GTP Komplex bindet
die 30S Untereinheit und hilft
die Bindung der Initiator fMet-
tRNAfMet. Der 30S Initiations-
komplex bindet die mRNA nach
der Erkennung der Shine-
Dalgarno Sequenz
70S
Initiations-
komplex
50S Untereinheit 30S Initiationskomplex
Anfang
Translokation
Peptidyl-
transferase:
23S rRNA (Ribozym,
RNA mit
katalytischer
Aktivität)
Prokaryoten - Elongation Fortsetzung
Mit GTP gekoppelt, EF-Tu kann
die Aminoacyl-tRNA erkennen
EF-Tu-GDP
Komplex
Elongationsfaktor EF-
Ts erkennt und bindet
den inaktiven EF-Tu-
GDP Komplex, GDP
dissoziiert
EF-Tu - EF-Ts
Komplex
Der EF-Tu - EF-Ts
Komplex bindet
GTP, EF-Ts
dissoziiert
EF-Tu – GTP
Komplex
Der regenerierte
EF-Tu – GTP
Komplex bindet ein
weiteres
Aminoacyl-tRNA
Molekül
Der Komplex liefert die
Aminoacyl-tRNA zum
Ribosom. GTP wird
hydrolisiert und der EF-Tu-
GDP Komplex dissoziiert
von dem Ribosom
Hilfefaktoren:
Elongationsfaktoren
(EFs)
EXTRA
EF-Tu (G-Protein)
gekoppelt mit GTP
sichert die Auswahl der
tRNA mit der entspre-
chenden Aminosäure
und liefert sie zur A-
Stelle des Ribosoms
Hilfefaktoren: Elongationsfaktoren (EFs)
Verzögerung, die
Genauigkeit der
Translation erhöht
tRNAs mit inkorrekter
Basenpaarung dissoziiren
tRNAs mit inkorrekter
Basenpaarung dissoziiren
EXTRA
• Stopcodon an der A-Stelle
• Freisetzungsfaktor RF1 oder RF2 bindet an
die A-Stelle
• RF1 erkennt UAG und UAA
• RF2 erkennt UGA und UAA
• Esterbindung zwischen Polypeptid und tRNA
an P-Stelle wird hydrolysiert (RF3-
GTPRF3-GDP + Pi)
• Die Polypeptidkette wird nicht auf eine neue
Aminosäure übertragen, sondern auf Wasser
• Die Polypeptidkette löst sich
• Dissoziation der Bestandteile
Prokaryoten - Termination
Am Ende
Polyribosomen (Polysomen) • Bald nachdem ein Ribosom die Proteinsynthese begonnen und den Startplatz
verlassen hat, können neue Ribosomen auf die mRNA aufspringen und eigene
Synthesezyklen beginnen
• Man spricht von Polysomen, wenn eine mRNA mehrere Ribosomen trägt
Prokaryoten
Eukaryonten - Uterschiede
40S
Untereinheit
40S
Unterienheit
60S
Untereinheit
46S
Untereinheit
Inaktives
Monosom
Scanning
Multifaktorischer-
Komplex (MFC)
elF2B
Zyklus
43S
pre-Initiierungskomplex
48S pre-Initiierungskomplex
80S Initiierungskomplex
A-Stelley P-
Stelle
• 43S pre-Initiierungskomplex-Bildung mithilfe MFC (multifaktorischer Komplex) •Rekrutierung von 43S pre-InitiierungskomplexA durch mRNA am 5’-Ende •Scanning für Initiierungscodon: Kozak-Hypothese
•Rekrutierung 60S Untereinheit, 80S pre-Initiierungskomplex-Bildung
Wichtige Unterschiede zwischen Pro- und
Eukaryonten :
1. Mehr IF-Faktor
2. Die kleine ribosomale Untereinheit bindet erst
an initiierung-tRNA an, dann an mRNA
3. Scanning
4. Kein Formyl-Methionin, sondern Methionin am
N-Terminus
Marilyn Kozak
6
Multifaktorkomplex
Regulierung des Eisen-Niveau in der Zelle
Lysosom
Mitochondrium
Transferrin-Fe
Transferrin
Internalisierung
1. Transferrin Transportprotein liefert EIsen an zelloberflächlichen Rezeptor
2. Internalisierung 3. Trennen sich die Komponente
4a. Transferrin und sein Rezeptor treten aus der Zelle aus
4b. Fe-Transport-Protein liefert Eisen in die Mitochondrien
4c. Ferritin-Protein lagert, wovon kann ins Lysosom gelungen
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1
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