Ribossomos e
Síntese de proteínas
Docente: Profa. Dra. Maria Tercília Vilela de Azeredo Oliveira
Colaboração: Priscila Pasqüetto Mendonça / Fátima Adriana
Mendes Siqueira
Microscopia Eletrônica:
Ribossomos
- Organelas citoplasmáticas (Palade, década de 50)
- Corpos esféricos ou elipsóides
- Duas subunidades distintas
- Alto conteúdo em RNA (ribossômico)
Técnicas de estudo:
Métodos físicos:
- Espalhamento de nêutrons
- Difração de raio X
Microscopia eletrônica:
- “Coloração” negativa
- Sombreamento
Imuno eletromicroscopia
Ensaios bioquímicos
Fração microssomal:
Depósito de ribossomos +
fragmentos de membranas, após
a ultracentrifugação diferencial
dos constituintes celulares
Localização:
- Citoplasma de todas as células (associados ao
Retículo Endoplasmático Rugoso ou livres no citoplasma:
polissomos)
- Interior de mitocôndrias
- Interior de cloroplastos
Estrutura:
- Duas subunidades de diferentes tamanhos (subunidades menor e
maior)
- Tamanho é dado através da velocidade com a qual eles se
sedimentam no campo de centrifugação
- Unidade de Svedeberg (S)
Medida da velocidade e tamanho da partícula ou molécula
(1S = 1,10-13 cm/seg)
Ribossomos de eucarioto: 80S
Ribossomos de procatioto: 70S
Coeficiente de sedimentação 80S (Ribossomo de eucarioto)
60S (vertebrados superiores)
Forma ovóide
Subunidade maior
RNAr 28
RNAr 5S + proteínas
RNAr 5,8S
40S
Subunidade menor
Forma elipsóide
RNAr 18S + proteínas
Função:
Participa no processo de biossíntese protéica (reunem os
aminoácidos em uma ordem pré-determinada)
Polissomos ou polirribossomos:
Formações constituídas por uma molécula de RNA mensageiro +
vários ribossomos:
Os polissomos podem ser:
a) Polissomos livres no citoplasma:
- Elaboram proteínas destinadas à célula
- Células que sintetizam grande quantidade de proteínas
usadas internamente no crescimento rápido
Ex.:
Células cancerosas
Células embrionárias
Hemácias
Reticulócitos
Maturação
Ribossomos livres sintetizam a
hemoglobina
b) Polissomos aderidos à membrana:
- Sintetizam proteínas que serão secretadas
Ex.:
Glândula mamária em repouso → polissomos livres
Glândula mamária em lactação → ligados às membranas do
Retículo
Sintetizam proteínas que compõem as estruturas celulares
membranosas (Membrana plasmática, aparelho de Golgi,
lisossomos, vacúolos, etc.)
Retículo Endoplasmático Rugoso
Composição química:
- RNAr (ribossômico) + Proteínas (± 50 tipos diferentes)
(RNP → Ribonucleoproteína)
- Basofilia citoplasmática
Ex.: Hepatócitos, células do pâncreas, neurônios
• RNA ribossômico (45S) → Transcrito a partir de genes do DNAr
(Região Organizadora Nucleolar) →
RNAr + Proteínas →
Subunidades maiores e menores (nucléolo)
Comparação entre ribossomos de procariotos e de eucariotos:
• Ribossomos de procariotos melhor caracterizados do que os de
eucariotos
- Proteínas da subunidade maior → L “large”
- Proteínas da subunidade menor → S “small”
Síntese protéica:
D
N
A
Tipos de RNA
RNA mensageiro: complementar a uma das fitas do duplex de
DNA (fita molde).
- Especifica a seqüência de aminoácidos
RNA mensageiro
RNA mensageiro:
RNA transportador: transporte de
aminoácidos. Adaptador
- Representa um único aminoácido
- Contém seqüência de três
nucleotídeos (anticódon)
- Complementar ao códon
- Estrutura: primária, secundária e
terciária
Estrutura secundária do RNAt
grupo hidroxila
Terminal 3’ hidroxila
RNA transportador:
Braço TC
Braço do
aminoácido
Braço
DHU
(resíduos
10-25)
Braço do
anticódon
Anticódon
RNA ribossômico + proteínas → ribossomos
- Fornecem o meio para controlar a interação RNAm e RNAt
Sítios do ribossomo:
Os ribossomos apresentam três sítios:
Código Genético
Seqüência de bases do DNA
Seqüência de bases do RNAm
Seqüência de aminoácidos
da proteína
Leitura do código genético
Somente 20 aminoácidos dos conhecidos ocorrem em proteínas
Tabela dos aminoácidos
Código Genético
4 nucleotídeos (A G C U)
20 aminoácidos?
 nucleotídeo isolado: apenas 4 aa.
 duplas de nucleotídeos: 42 = 16 combinações
 trio de nucleotídeos: 43 = 64 combinações  suficiente para
especificar 20 aminoácidos
Os aa, os seus códigos e códons correspondentes
Proteína: codificada
pela seqüência de
códons (trincas de
bases nitrogenadas
presentes na
molécula de RNAm)
Códon de início: AUG
(MET)
Códon de
terminação: UAA,
UAG e UGA (STOP)
Características do Código Genético
1. LINEAR: bases ribonucleotídeos do RNAm  LETRAS
2. TRIPLO: Códon  3 nucleotídeos: 1 aminoácido
3. NÃO AMBÍGUO: cada trinca de nu. especifica apenas um aa.
4. DEGENERADO: um aa pode ser especificado por mais de uma
trinca
5. SINAIS DE INICIAÇÃO E TERMINAÇÃO
6. SEM INTERRUPÇÕES
7. NÃO SOBREPOSTO
8. UNIVERSAL
Código Genético
- Lido em trincas de nucleotídeos.
- Cada trinca
1 aminoácido.
- 1 aminoácido
diferentes trincas
O código genético
Tradução
Converte a seqüência de nucleotídeos do RNAm na seqüência de
aminoácidos da proteína
Estágios da síntese
protéica:
1. Ativação
2. Iniciação
3. Elongação
4. Terminação
Síntese Protéica
Maquinaria de Síntese Protéica
RNAm
RNAt
Ribossomos
Enzimas
Cofatores
CITOPLASMA
Etapas da síntese protéica
Ativação dos aa.
INICIAÇÃO
ELONGAÇÃO
TERMINAÇÃO
Processamento
pós-tradução
Ativação dos aminoácidos
Citosol
Ligação dos aa. aos seus tRNAs
Aminoacil-tRNA sintetase: ativação dos aa
ligação aa-tRNA
Reação:
Mg2+
aa + tRNA + ATP
aminoacil-tRNA + AMP +2 Pi
Ativação
Para cada
aminoácido uma
enzima diferente
para realizar a
ativação deste
com o seu RNAt
Ativação
Complexo se desliga da
enzima e, livre no
citoplasma, está pronto
para complementar os 3
nucleotídeos de seu
anticódon com os do
RNAm no ribossomo
Anticódon:
3’
UGC
5’
Códon:
5’
ACG
3’
Complexo de iniciação:
Componentes necessários
1. Ribossomos: percorrem a molécula de RNAm e promovem a
união dos aa transportados pelos RNAt (Subunidades
ribossômicas 30S e 50S)
2. mRNA
3. fMet-tRNAfMet:: ( Met) 1º aa de qualquer cadeia polipeptídica
4. Fatores de Iniciação: IF-1, IF-2 e IF-3
5. GTP
Iniciação
a) Acoplamento do RNAm à
subunidade menor do
ribossomo
IF-1
a
b) União do 1º RNAt (sítio P)
ao códon de início da
proteína (AUG)
c) Junção das duas
subunidades do ribossomo
fMet
fMet
b
c
Elongação: Microciclo
Componentes necessários
1. Complexo de Iniciação
2. Aminoacil-tRNA
3. Fatores de Elongação: EF-TU, EF-TS e EF-G
4. GTP
Reações desde a síntese da 1º degradação peptídica até a
última
Elongação
fMet
a) entrada do 2º aminoacil-RNAt
no sítio A do ribossomo (livre)
b) Formação da ligação peptídica
AA2
c) Movimentação do ribossomo ao
longo do RNAm
d) Sítio A vazio
nova seqüência
de procedimentos
AA2
3 a 5 aa adicionados por segundo
Proteína com 100 a 200 aa
menos de 1 minuto de síntese
fMet
AA2
Ligação Peptídica
Os aminoácidos são unidos por
ligações covalentes
Formação de
ligações peptídicas
ligações peptídicas
Elongação
Seqüência:
- Instalação de outro
aminoacil-RNAt no sítio A
- Ligação peptídica
- Translocação do ribossomo
O processo se repete até que
todos aa codificados pelo
RNAm sejam adicionados à
cadeia polipeptídica
GTP
GDP + Pi
Terminação:
Componentes necessários
1. Um dos códons de terminação: UAA, UAG, UGA
2. Fatores de Terminação (Liberação): RF1, RF2 e RF3
3. GTP
Terminação
a) Prosseguimento da síntese
é interrompido quando o
ribossomo alcança um dos
códons de terminação:
UAA, UAG, UGA
b) Fatores de liberação
reconhecem códons de
terminação
c) Peptidil do sítio A passa
para o sitio P
d) Liberação
- Subunidade >
- Subunidade <
- RNAt
- RNAm
Terminação
Ribossomos possuem 3 sítios:
Sítios do Ribossomo
Diferenças na síntese de Procariotos e Eucariotos
Característica
Ribossomos
Aminoácido iniciador
Códon de iniciação
Identificação do códon
Procariotos
Eucariotos
70S
80S
n-formilmetionina
AUG
GUG
Shine-Dalgarno
de iniciação
Fatores de iniciação
metionina
AUG
Ribossomo + Cap
1º AUG
IF-1, IF-2 e IF-3
eIF-2, eIF-3, eIF-4c,
CBPI, eIF-4ª, eIF4B,
eIF-4F, eIF-5, eIF-6
mRNA
Policistrônico
Monocistrônico
Fatores de elongação
EF-TU, EF-TS e
EF-1 α, EF-1 β e
Fatores de terminação
EF-G
EF-2
RF-1, RF-2 e
RFe
RF-3
Seqüência da síntese protéica
Seqüência da síntese protéica
Seqüência da síntese protéica
Seqüência da síntese protéica
Seqüência da síntese protéica
Seqüência da síntese protéica
Destino das proteínas:
a) Polissomos livres no citoplasma
Ex.: hemoglobina
b) Polissomos associados ao Retículo Endoplasmático
- Lançadas diretamente no citoplasma
- Enzimas lisossomais
- Lançadas fora da célula
“A ciência é conhecimento cumulativo. Cada
geração de cientistas trabalha para
enriquecer o tesouro congregado por seus
predecessores. Uma descoberta feita hoje
pode não ter significado ou mesmo não ser
compreensível por si mesma, mas ela fará
sentido quando associada às que foram
conhecidas antes.”
Dobzhanky, 1974
Obrigada!!!
Canela, RS