TỔNG HỢP PROTEIN VÀ CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH

CHƯƠNG II: SINH HỌC PHÂN TỬ

BÀI 4: TỔNG HỢP PROTEIN
VÀ CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH


1. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN
mRNA

polypeptide

• Thực hiện ở ribosome với sự tham gia của cả
ba loại ARN.
• Hướng dịch mã trên tRNA là 5' → 3'


1. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN
1. Đặc điểm của mã di truyền
- Mã là mã ba chữ (triplet) xếp cạnh nhau và thẳng
hàng.
- Mã có tính chất thoái biến: nghĩa là một acid
amin có thể được mã hóa bởi nhiều mã khác
nhau, chỉ riêng tryptophan có một mã quy định.
- Nucleotide thứ ba trong mã là nucleotide dễ bị
thay đổi nhưng tính chất của mã không bị thay
đổi theo.
- Mã có tính chất chung cho mọi sinh vật (tính vạn
năng).
- Có một mã mở đầu: AUG và ba mã kết thúc:
UAG, UAA và UGA.

1. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN
•
•
•
•

Hoạt hoá acid amin
Giai đoạn mở đầu chuỗi polypeptid
Giai đoạn kéo dài chuỗi polypeptid
Giai đoạn kết thúc


1. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN
1. Hoạt hoá acid amin
Aminoacyl-tARN synthetase

Acid amin + ATP + tARN

Mg++

aminoacyl-tARN + AMP +
PPi


1. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN
2. Giai đoạn mở đầu chuỗi polypeptid

• mRNA
• các ribosome

• các nhân tố khởi sự IF (initiation
factors) ở prokaryote hoặc eIF ở
eukaryote
• tRNA khởi sự của methionin -> Nformyl methionin


1. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN
Nhân tố khởi đầu IF

Giai đoạn mở đầu


1. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN
2. Giai đoạn mở đầu chuỗi polypeptid

30S Rb - IF3 – mARN
F-met-tARN + IF2-GTP + 30S Rb - IF3 –
mARN -> Phức hợp mở đầu.
GTP -> GDP + Pi
- 50S Rb + 30S Rb -> 70S Rb
- IF2 và IF3 được giải phóng


1. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN
Nhân tố nối dài EF

Giai đoạn kéo dài chuỗi polypeptid


1. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN

3. Giai đoạn kéo dài
- Gắn aminoacyl-tARN vào vị trí A
- Hình thành lk peptide
- Chuyển vị


1. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN
3. Giai đoạn kéo dài
* Gắn aminoacyl-tARN vào vị trí A
- aminoacyl-tARN gắn với EF-Tu-GTP
- GTP -> GDP + Pi
-> EF-Tu phóng thích khỏi Rb
-> aminoacyl-tARN chuyển sang vị trí P
- aa2- tARN vào vị trí A nhờ EF-Ts.


1. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN
3. Giai đoạn kéo dài
* Hình thành lk peptide
- EZ: peptidyl transferase
- Cầu nối peptide CO-NH
- Cả hai aa gắn với tARN ở vị trí A, tARN
ở tại vị trí P được phóng thích khỏi Rb.


1. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN
3. Giai đoạn kéo dài
* Chuyển vị:
- mARN dịch chuyển 1 mã -> tARN mang chuỗi
peptide đang tổng hợp sang vị trí P

- EF-G-GTP.
- GTP bị thủy phân : peptydyl- tARN từ vị trí A sang
vị trí P.
- Vị trí A trống -> aminoacyl- tARN mới gắn vào vị
trí A.


1. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN
nhân tố phóng thích RF ở prokaryote hoặc
eRF ở eukaryote

Giai đoạn kết thúc


1. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN
4. Giai đoạn kết thúc:
- Một trong ba mã kết thúc ở vị trí A: UAA, UAG,
UGA.
- RF1 : nhận biết UAA và UAG
- RF2: nhận biết UAA và UGA.
- mARN tách khỏi Rb
- Rb phân tách thành những phân đơn vị lớn và nhỏ.


1. Dịch mã là quá trình:
A. tổng hợp protein.
B. tổng hợp acid amin.
C. tổng hợp ADN.
D. tổng hợp ARN.

2. Ở sinh vật nhân thực, bộ ba mở đầu
quá trình dịch mã là
a. GUA
b. AUG
c.GAU
d. UUG


3. Ở sinh vật nhân sơ, aa mở đầu cho
việc tổng hợp chuỗi polypeptide là
a. pheninalanin
b. metionin
c. foocmin metionin
d. glutamin


4. Giai đoạn kéo dài chuỗi polypeptid gồm 3 bước:
A. Gắn aminoacyl - tARN vào vị trí A, Chuyển vị, Hình
thành liên kết peptid.
B. Gắn aminoacyl - tARN vào vị trí A, Hình thành liên kết
peptid, Chuyển vị.
C. Chuyển vị, Gắn aminoacyl - tARN vào vị trí A, Hình
thành liên kết peptid.
D. Hình thành liên kết peptid, Chuyển vị, Gắn aminoacyl tARN vào vị trí A.


2. Điều hòa hoạt động của gen
* Ở Prokaryote:
- Cơ chế kích thích:

Vd: E.Coli trong mt lactose – EZ
betagalactosidase
- Cơ chế kìm hãm:
Vd: E.Coli trong mt tryptophan – EZ
tryptophan synthetase.


2. Điều hòa hoạt động của gen

Mô hình Operon sinh tổng hợp protein ở Prokaryote


2. Điều hòa hoạt động của gen
* Mô hình Operon:
- Gen cấu trúc (Ct hay cistron): tạo mARN, tổng hợp
EZ.
- Vùng khởi đầu (Promotor, Pr): nơi ARN polymerase
bám vào xđ vị trí khởi đầu phiên mã.
- Vị trí vận hành (operator, O):
+ Tự do: ARN pol gắn vào vùng khởi đầu -> gen
cấu trúc sx mARN và EZ tương ứng.
+ Lk chất kìm hãm: ngăn ARN pol -> gen cấu trúc
ở trạng thái đóng.
- Operon = Ct + Pr + O.
- Gen điều chỉnh (Regulator, Re): tổng hợp chất kìm
hãm - kìm hãm hđ gen cấu trúc, hoặc chất hoạt hóa
– hoạt hóa gen.


2. Điều hòa hoạt động của gen

Sơ đồ cơ chế điều hòa hoạt động của Lactose
Operon


2. Điều hòa hoạt động của gen

Sơ đồ cơ chế điều hòa hoạt động của Lactose
Operon


2. Điều hòa hoạt động của gen

Sơ đồ cơ chế điều hòa hoạt động của
Operon
Tryptophan ở E.coli