kiiremini seondub ja täpsem on translatsiooni initsiatsioon. Teine oluline regulatsiooni mehhanism on RBSi kättesaadavus ribosoomidele. Kui mRNA moodustunud sekundaarstruktuur, siis pole sait vaba. Siin on oluline roll teistel miRNAdel ja valkudel, mis võivad mRNAga seonduda ja selle konformatsiooni muuta. Initsiatsiooni koodoniks AUG, harva ka GUG. Ribosoomi 30S subühik ja mRNA moodustavad kompleksi IF3 juuresolekul. Metionüül-tRNAfMet interakteerub initsiatsiooni-faktoriga IF-2. Täielik initsiatsioonikompleks moodustub metionüül- tRNAfMet/IF-2 ning mRNA/30S subühik/IF-3 komplekside kombineerumisel IF-1 ja GTP juuresolekul. Enne 50S subühiku lisandumist vabaneb IF-3. 50S subühiku liitumisel 30S subühikuga tarbitakse GTP energiat ning kompleksist vabanevad IF-1, IF-2 ja GDP. Seejärel liigub metionüül-tRNAfMet ribosoomi
prokarüootset initsiatsiooni ja eukarüootide valgusünteesi omapära käsitleme eraldi peatükis. Bakteritel on kaks konserveerunud valgusünteesi initsiatsioonifaktorit, mõnedel bakteritel on kolm erinevat initsiatsioonifaktorit. Neist IF-2 on suur valk (molekulmass 110 kD), IF-3 ja IF-1 on väikesed valgud (9 ja 25 kD vastavalt). IF-2 ja IF-3 esinevad kõigil bakteritel. IF-2 seob GTP juuresolekul initsiaator-tRNA'd, mis bakterites on fMet-tRNAfMet. Sellise kolmik-kompleksina seondub IF-2 ribosoomi väiksema subühikuga ja moodustab viimasega stabiilse kompleksi. IF-2 on GTP'd siduv valk ja tal on teistele GTP'ga seonduvatele valkudele omane valgudomään nn. GTP domään. IF-2 omab GTP'd hüdrolüüsivat tsentrit, mis aktiveerub intsiatsiooni käigus ja on sõltuv ribosoomide suuremast subühikust. IF-3 on ribosoomide dissotsiatsioonifaktor, ta takistab ribosoomide subühikutel assotseerumast, võimaldades niiviisi vabade 30S
TRANSLATSIOON - mRNA geneetilise sõnumi tõlkimine valgu aminohappeliseks järjestuseks. Staadiumid: A. Algatamine e initsiatsioon (initiation); B. Pikendamine e elongatsioon (elongation); C. Lõpetamine e terminatsioon e (termination). Algatamine: (1) fMet-tRNA (NB! AUG = start/Met) paigutub ribosoomi P-saiti (site) e tsentrisse. Ribosoomi A-saiti paigutub järgmise koodoniga määratud aminoatsüül-tRNA (siin Val-tRNA). (2) Aminohapped ühendatakse peptiidsidemega, tRNAfMet vabaneb. Pikendamine: (3) Ribosoomi liikumisel järgmise koodoni kohale satub peptiid P-saiti, vabanenud A-saiti transporditakse järgmine aminohape (Gly) ja sellega ühendatakse juba sünteesitud peptiid (siin fMet-Val). tRNAVal vabaneb ja lahkub. Liikudes piki mRNA ahelat jätkab ribosoom aminoatsüül-tRNA komplekside vastuvõtmist, selekteerides neid mRNA koodoni ja tRNA antikoodoni vastavuse järgi. Lõpetamine: (4) Jõudes stoppkoodonini
tundma ara ôige aminoatsüül-tRNA-süntetaasi, seonduma ribosoomi ôiges saidis. 126. Translatsiooni initsiatsioon prokarüootidel. Initsiatsioonifaktorid. 30S ribosoomi alaüksuses on A e. aminoatsüülsait (sisenemissait), P e. peptidüülsait (peptiidsideme teke) ja E e. väljumissait. Translatsiooni initsiatsioonifaktorid prokarüootidel: lahustuvad valgud IF-1, IF-2 ja IF-3; 1 molekul GTPd ja dissotsieerunud ribosoomi 30S ja 50S alaüksused. 1-ne tRNA on tRNAfMet (formuul-metionuul-tRNA). Internaarselt tRNAMet, millel sama metioniini AUG koodon. tRNAfMet-ga seondub IF-2 ja samal ajal moodustub IF-3/mRNA/30S alauksuse kompleks. Need kompleksid uhendatakse IF-1 ja GTP abil 30S initsiatsiooni kompleksiks. IF-3 vabaneb ja uhineb suur 50S alauksus, millele jargneb IF-1ja IF-2 vabanemine ja GTP energia kasutamine (tekib GDP). Initiation codon: AUG ja GUG. Shine-Dalgarno järjestus: a) prokarüootidel mRNA/30S ribosoomi
Mg 2+ puudumisel võib tRNA voltuda ebakorrektsesse struktuuri. Lisafaktoriks tRNA 3D struktuuri stabiliseerimisel on mõningad nukleotiidide modifikatsioonid. On arvatud, et modifikatsioone 8 läbi viivad ensüümid võivad toimida omalaadsete chaperonidena, aidates tRNA voltumisele kaasa. initsiaator-tRNA ja elongaator-tRNA erinevused. Initsiaator-tRNA (tRNAfMet) ehitus on võrreldes elongaator-tRNA eriline. Bakteriaalsel initsiaator tRNA-l (v.a. termofiilid ja halofiilid) puudub aluspaardumine nukleotiidide 1 ja 72 vahel. See võimaldab metioniini formüleerimist. D-õlas paikneb Y11:R24 asemel R11:Y24 aluspaar. Antikoodon-heeliksis paikneb kolm G:C aluspaari, mille abil suunatakse initsiaator tRNA otse ribosoomi P-saiti. Eukarüootsel initsiaator-tRNA-l on N1:N72 aluspaardumine säilunud. Kuid T-lingus puudub TΨ-järjestus
puudumisel mRNA-d ei transleerita või transleeritakse väga vähe. Ribosoomi 30S subühik ja mRNA moodustavad kompleksi ainult IF3 juuresolekul. Polüpeptiidi sünteesi initsiatsioonil osaleb spetsiaalne tRNA molekul metionüül-tRNA fMet, mis tunneb ära translatsiooni initsiaatorkoodoni AUG (harva on selleks GUG, mis mRNA muudes positsioonides kodeerib valiini) ja viib ribosoomi formüülmetioniini (metioniini, mille aminorühm on blokeeritud formüülrühmaga). Metionüül-tRNAfMet interakteerub initsiatsioonifaktoriga IF-2. Täielik initsiatsioonikompleks moodustub metionüül-tRNA fMet/IF-2 ning mRNA/30S subühik/IF-3 komplekside kombineerumisel IF-1 ja GTP juuresolekul. Seejärel lisandub ribosoomi 50S subühik, kuid eelnevalt peab IF-3 kompleksist vabanema. 50S subühiku liitumisel 30S subühikuga tarbitakse GTP energiat ning kompleksist vabanevad IF-1, IF-3 ja GDP. Metionüül-tRNA fMet liigub nüüd ribosoomi peptidüül-saiti
puudumisel mRNA-d ei transleerita või transleeritakse väga vähe. Ribosoomi 30S subühik ja mRNA moodustavad kompleksi ainult IF3 juuresolekul. Polüpeptiidi sünteesi initsiatsioonil osaleb spetsiaalne tRNA molekul metionüül-tRNA fMet, mis tunneb ära translatsiooni initsiaatorkoodoni AUG (harva on selleks GUG, mis mRNA muudes positsioonides kodeerib valiini) ja viib ribosoomi formüülmetioniini (metioniini, mille aminorühm on blokeeritud formüülrühmaga). Metionüül-tRNAfMet interakteerub initsiatsioonifaktoriga IF-2. Täielik initsiatsioonikompleks moodustub metionüül-tRNA fMet/IF-2 ning mRNA/30S subühik/IF-3 komplekside kombineerumisel IF-1 ja GTP juuresolekul. Seejärel lisandub ribosoomi 50S subühik, kuid eelnevalt peab IF-3 kompleksist vabanema. 50S subühiku liitumisel 30S subühikuga tarbitakse GTP energiat ning kompleksist vabanevad IF-1, IF-3 ja GDP. Metionüül-tRNA fMet liigub nüüd ribosoomi peptidüül-saiti
assotseerumast, aitab lahus hoida ribosoomi subühikuid – vajalik translatsiooni alustamiseks. Võimaldab vabade 30S subühikute olemasolu – vajalikud mRNA ja IF-2 GTP fMet-tRNA fMet kompleksi sidumiseks. 24 Initsiaator-tRNA erineb tavalisest tRNA-st: esimene nukleotiid tRNA-s pole paardunud, tRNA-s on 1. nukleotiid paardunud 72.-ga. Antikoodonõla struktuur on erinev. Erinevused on vajalikud transforumülaasile äratundmiseks – lisab Met-tRNAfMet-le formüülgrupi ja seob Met-tRNA fMet otse ribosoomi P-saiti (A-saiti läbimata). üldist: GTP-d siduv domään on universaalne, aga ATP-d siduv domään on eri valkudel erinev. kõigil mRNA-del on ribosoomi sidumispiirkond Bakteriaalne mRNA on polütsistroone – üks mRNA kodeerib mitut valku. Avatud lugemisraam – ORF - valku kodeeriv järjestus nii mRNA-l kui DNA-l. - 99% järjestusi algab AUG. Prokarüootides on 10% GUG