26/04/2015
Tradução
JoséFranciscoDiogodaSilvaJunior– MestrandoCMANS/UECE
Traduçãoemeucarióticoseprocarióticos
Eventos pós‐transcricionais
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Processodesíntesedeproteínas
▪ mRNA contém o código do gene
▪ tRNA é o adaptador que liga o mundo do ácido nucléico ao mundo das proteínas
▪ rRNA faz parte do ribossomo e contém a enzima que catalisa a ligação entre aminoácidos adjacentes
tRNAéoadaptadordeCrick
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Transcriçãoe
processamentodo
tRNA
▪ É transcrito de um gene
presente no DNA
▪ ... E então processado
▪ Contém o código do adaptador
Ocódigogenético
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Ocódigogenético
Ocódigogenéticoéredundante
▪ 20 aminoácidos devem ser codificados por, pelo menos 3 bases
UUA
CCU
AUU
AAA
CGG
Leu
Pro
Ile
Lis
Arg
três nucleotídeos CUG
CCG
AUA
AAG
CGA
consecutivos
Códon: cada grupo de 4
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Openreadingframe
▪ Determinação da janela de leitura (ORF)
▪ Cada uma das sequências de DNA que possui o potencial para codificar uma proteína e estão compreendidas entre um códon de iniciação, geralmente a metionina (ATG) da tradução e um códon de terminação (TAA, TAG ou TGA). Encontram‐se delimitados pelos UTRs, ou sequências não traduzidas.
Openreadingframe
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Pareamentocódon‐anticódon
▪ Pareamento de bases Watson‐Crick nas duas primeiras bases do códon
▪ 3’‐5’ para 5’‐3’ (pareamento anti‐paralelo)
ComooaminoácidocorretoéligadoaotRNA?
▪ Como o tRNA correto é ligado ao aminoácido?
▪ Como o código genético funciona molecularmente?
▪ tRNA‐aminoacil sintetases
▪ Ligam o tRNA e o aminoácido
▪ Reconhecem o anticódon e carregam o aminoácido correto
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Aminoácidosativados
Ativaçãodotriptofano
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QuantastRNA‐aminoaciltransferases?
▪ Uma por aminoácido?
▪ Ou uma por códon?
▪ Uma única amino acil tRNA
sintetase liga um aminoácido a todos os seus tRNAs
ClassesdetRNAaminoaciltransferases
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ControledatraduçãoI
▪ Afinidade da enzima pelo tRNA disposto no código
▪ tRNA errado liga‐se lentamente e desliga‐
se rapidamente
▪ A adição do aminoácido ao tRNA
incorreto é muito lenta
ControledatraduçãoII
▪ O aminoácido deve se encaixar no sítio sintético
da tRNA‐aminoacil‐sintetase
▪ ... e não ao sítio de edição
▪ Mecanismo de peneira dupla
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(des)ControledatraduçãoIII
▪ Não acontece verificação do aminoácido na tradução
▪ O controle, portanto, é feito apenas no momento da aminoacilação
do tRNA
Ribossomos
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Ribossomoseucarióticos
▪ O peso do ribossomo se deve mais ao componente de RNA do que ao componente protéico
Reciclagemribossomal
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Sítiosribossomaisutilizadosnatradução
Sítiosribossomaisutilizadosnatradução
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Startcodon
▪ Normalmente codifica metionina
IniciaçãodaTradução
▪ Fatores de iniciação da tradução
▪ IF‐1 e IF‐3
▪ tRNA carregado formil‐metionina
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IniciaçãodaTradução
▪ Seleção do tRNA correto
▪ Somente se pareia o anti‐códon é que...
▪ Liga‐se também ao rRNA
Detalhedatraduçãodeproteínas
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Complexodeiniciação datradução
▪ mRNA liga à subunidade menor do ribossomo
▪ tRNA contendo metionina (formilada) liga‐se ao complexo
▪ Fatores de iniciação da tradução ajudam
▪ Subunidade maior reúne‐se ao complexo
Figure 7-35 (part 1 of 5) Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
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Figure 7-35 (part 2 of 5) Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Figure 7-35 (part 3 of 5) Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
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Figure 7-35 (part 4 of 5) Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Figure 7-35 (part 5 of 5) Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
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Figure 7-36 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
5´
N‐terminal
H H
H
‐OOC – C – N ‐ COH
‐OOC – C ‐ NH2
R
R
Ribossomo
U A C
A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G C G U U
3´
5´
RNA mensageiro
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• Formação da ligação peptídica
U A C
A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G C G U U
• Translocação
• Requer GTP
H
‐OOC – C ‐ NH2
R
A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G C G U U
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H
‐OOC – C ‐ NH2
R
A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G C G U U
‐
‐ ‐
H O H H
H H
‐OOC – C – N – C – C – N – C‐ C –N ‐COH
R H R
O R
A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G C C A G
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Ordemdeligaçãodeaminoácidos
Alongamentodatradução
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Alongamentoainda...
▪ O alongamento continua até o aparecimento de um códon de parada (stop codon)
UAA
UAG
UGA
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TerminaçãodaTradução
▪ Fator de terminação liga‐se ao stop codon
▪ UAA, UGA, UAG
▪ Proteína é liberada
▪ Complexo é desfeito
Figure 7-38 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
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▪ Tempo de execução do processo
ChaperonasI
▪ Complexo protéico que auxilia na montagem da estrutura 3D de uma proteína
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ChaperonasII
Modificaçõespós‐traducionais
▪ Regulação da função protéica
▪ Formação de ligações dissulfeto/dobramento ▪ Clivagem da cadeia
▪ Fosforilação
▪ Glicosilação
▪ Metilação/Acetilação
▪ Adição de âncoras lipídicas
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ProteínaPronta!
▪ E agora?
▪ Destinos possíveis...
Endereçamentodeproteínas
▪ I ‐ Co‐traducional (vias de secreção): ▪ ER ▪ Golgi ▪ Membrana plasmática ▪ Meio extracelular
▪ II‐ pos‐traducional: ▪ núcleo
▪ mitocôndria ▪ cloroplasto
▪ Lisossomos/peroxissomos
Sinais de endereçamento na Proteína:
1‐ Seqüência sinal (16‐30 aminoácidos no N‐terminal) 2‐ Sinal de endereçamento nuclear ( 4‐8 aminoácidos com carga positiva, ex.: PKKKRLV)
3‐ Sinal de retenção no RE (KDEL)
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Proteínasorganelares
▪ Produzidas com sinal de exportação
▪ Sinal é clivado quando a proteína
alcança seu destino celular
Proteínastransmembrana
▪ Domínios hidrofóbicos são capazes de invadir as regiões lipídicas (também hidrofóbicas) da membrana plasmática
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Conclusões
▪ Tradução é o processo de produção de proteínas
▪ A regulação ocorre principalmente na transcrição
▪ Modificações pós‐traducionais são importantes para regular a função protéica
▪ Diferentes tipos de RNAs e proteínas atuam no processo
▪ A tRNA aminoacil sintetase é a protéina responsável pelo código genético
▪ A última molécula a se juntar ao complexo de iniciação é a subunidade maior do ribossomo
▪ As proteínas normalmente começam com o aminoácido metionina
▪ A tradução continua até que haja um stop codon
▪ As proteínas precisam ter uma conformação 3D correta pra funcionar (chaperonas ajudam na montagem)
▪ Muitas proteínas contêm sinais de sinalização celular
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