ЛЕКЦИЯ 4. ПОТОК БИОИНФОРМАЦИИ в КЛЕТКЕ – ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНОВ. ТРАНСЛЯЦИЯ и ПОСТТРАНСЛЯЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ. - презентация

1 ЛЕКЦИЯ 4. ПОТОК БИОИНФОРМАЦИИ в КЛЕТКЕ – ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНОВ. ТРАНСЛЯЦИЯ и ПОСТТРАНСЛЯЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ. ПЛАН ЛЕКЦИИ: 1. ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ – ПРОЦЕССИНГ пре-и(м) РНК ТРАНСКРИПТА, СПЛАЙСИНГ и(м)РНК, ЯДЕРНО-ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТ и(м)РНК : ЯДЕРНЫЕ и ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ ИНФОРМОСОМЫ; 2. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНОВ. 3. ТРАНСЛЯЦИЯ БИОИНФОРМАЦИИ - РИБОСОМНЫЙ ЦИКЛ БИОСИНТЕЗА БЕЛКА; 4. ПОСТТРАНСЛЯЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ – ПРИОБРЕТЕНИЕ ПОЛИПЕПТИДАМИ ТРЕТИЧНОЙ (ФОЛДИНГ) и ЧЕТВЕРТИЧНОЙ СТРУКТУРЫ, АДРЕСНЫЙ ТРАНСПОРТ ПОЛИПЕПТИДОВ, ДЕТЕКЦИЯ и УНИЧТОЖЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНО ДЕФЕКТНЫХ ПОЛИПЕПТИДОВ; РЕГУЛЯЦИЯ КОЛИЧЕСТВА ОБРАЗУЕМЫХ БЕЛКОВ;

2 ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ пре-РНК ТРАНСКРИПТОВ: ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ - 1. НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ РЕЗУЛЬТАТ ТРАНСКРИПЦИИ, ПОНИМАЕМОЙ как ПЕРЕВОД ЧАСТИ ДНК -ТЕКСТА в РНК -ТЕКСТ, что ДЕЛАЕТ ВОЗМОЖНЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФРАГМЕНТА БИОИНФОРМАЦИИ для ОРГАНИЗАЦИИ СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ КЛЕТОЧНОЙ ФУНКЦИИ путем СИНТЕЗА ТРЕБУЕМЫХ БЕЛКОВ, - это ОБРАЗОВАНИЕ пре - РНК ТРАНСКРИПТОВ – пре-и(м)РНК, пре-рРНК, пре- тРНК и др., которые в ходе ЗАКОНОМЕРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ДАЮТ ЗРЕЛЫЕ ФОРМЫ и(м)РНК, рРНК и т.п.; 2. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ пре-РНК ТРАНСКРИПТОВ – ПРОЦЕССИНГ; ЗРЕЛЫЕ ФОРМЫ РНК СОДЕРЖАТ СОБСТВЕННО БИОИНФОРМАТИВНУЮ ЧАСТЬ, а также СЕРВИСНЫЕ НУКЛЕОТИДНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ, НЕОБХОДИМЫЕ для ОРГАНИЗАЦИИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БИОИНФОРМАЦИОННОЙ ЧАСТИ – см. СТРУКТУРУ ЗРЕЛОЙ и(м)РНК. 3. ТРАНСКРИПЦИЯ и ПРОЦЕССИНГ пре-РНК ТРАНСКРИПТОВ ПРОИСХОДЯТ в КЛЕТОЧНЫХ ЯДРАХ, тогда как нередко ЗРЕЛЫЕ РНК ВЫПОЛНЯЮТ СВОИ ФУНКЦИИ в ЦИТОПЛАЗМЕ. ТРАНСПОРТ из ЯДРА в ЦИТОПЛАЗМУ ТРЕБУЕТ КОМПЛЕКСИРОВАНИЯ РНК с БЕЛКАМИ. Для некоторых видов РНК УСТАНОВЛЕНО, что по завершении ЯДЕРНО-ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА БЕЛКИ НУКЛЕОПРОТЕИНОВОГО КОМПЛЕКСА ЧАСТИЧНО МЕНЯЮТСЯ.

3 ПРОЦЕССИНГ пре-РНК ТРАНСКРИПТОВ: на примере пре-и(м)РНК - 1. Пре-и(м)РНК ТРАНСКРИПТ ЭУКАРИОТ СОДЕРЖИТ ТРАНСЛИРУЕМУЮ (СООТВЕТСТВУЕТ ЭКЗОНАМ ДНК) и НЕТРАНСЛИРУЕМУЮ (СООТВЕТСТВУЕТ ИНТРОНАМ ДНК) ЧАСТИ; 2. НАЧАЛО ИНТРОНА – - Г-У -, КОНЕЦ – - А-Г -; эти УЧАСТКИ МЕТЯТСЯ МАЛЫМИ ЯДЕРНЫМИ РНК и УЗНАЮТСЯ ФЕРМЕНТОМ ЭНДОНУКЛЕАЗОЙ. КОМПЛЕКС МЕЧЕННЫЕ ГРАНИЦЫ ИНТРОНА+ФЕРМЕНТ+ мя(sn)РНК – СПЛАЙОСОМА. В ПРОЦЕССИНГЕ пре-рРНК УЧАСТВУЮТ МАЛЫЕ ЯДРЫШКОВЫЕ РНК – snoРНК; 3. В ОБЛАСТИ СПЛАЙОСОМ ТРАНСКРИПТ РАЗРЫВАЕТСЯ и ИНТРОННЫЕ УЧАСТКИ УДАЛЯЮТСЯ ; 4. ЭКЗОННЫЕ УЧАСТКИ пре-и(м)РНК ТРАНСКРИПТА СОЕДИНЯЮТСЯ – СПЛАЙСИНГ – с ОБРАЗОВАНИЕМ ЗРЕЛЫХ и(м)РНК ; 5. ЗРЕЛЫЕ и(м)РНК КОМПЛЕКСИРУЮТСЯ с БЕЛКАМИ ( ИНФОРМОФЕРЫ ) – ЯДЕРНЫЕ ИНФОРМОСОМЫ, которые ПЕРЕМЕЩАЮТСЯ к ЯДЕРНОЙ ОБОЛОЧКЕ (возможно, к ПОРАМ ); 6. АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ СПЛАЙСИНГ - путем РАЗЛИЧНЫХ КОМБИНАЦИЙ ЭКЗОННЫХ УЧАСТКОВ из одного пре-и(м)РНК ТРАНСКРИПТА ОБРАЗУЕТСЯ НЕСКОЛЬКО ЗРЕЛЫХ и(м)РНК.

4 ЗРЕЛАЯ и(м)РНК: 5΄ 3΄- 1. КЭП (КОЛПАЧЕК) – от 1 до 4 НУКЛЕОТИДОВ, ЗАЩИТА и(м)РНК от ФЕРМЕНТОВ НУКЛЕАЗ; 2. 5΄ НЕТРАНСЛИРУЕМАЯ НУКЛЕОТИДНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ( СЕРВИСНАЯ ) – НЕСКОЛЬКО ДЕСЯТКОВ НУКЛЕОТИДОВ; ПРИСОЕДИНЕНИЕ и(м)РНК к МАЛОЙ СУБЪЕДИНИЦЕ РИБОСОМЫ (ИНИЦИАЦИЯ ТРАНСЛЯЦИИ); 3. ИНИЦИИРУЮЩИЙ КОДОН (у ЭУКАРИОТ – КОДОН МЕТИОНИНА – АУГ в и(м)РНК; ИМЕЕТ СВОЮ тРНК); 4. ТРАНСЛИРУЕМАЯ НУКЛЕОТИДНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ( СМЫСЛОВАЯ, КОДИРУЕТ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ АМИНОКИСЛОТ ) – СООТВЕТСТВУЕТ ЭКЗОННОЙ ПОРЦИИ БИОИНФОРМАЦИОННОЙ ЧАСТИ ТРАНСКРИПТОНА; 5. КОДОН-ТЕРМИНАТОР (у ЭУКАРИОТ – УАА, УАГ, УГА в и(м)РНК); 6. 3΄ НЕТРАНСЛИРУЕМАЯ НУКЛЕОТИДНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ( РЕГУЛЯТОРНАЯ ) – БОГАТА АУ, есть не у всех и(м)РНК, УЧАСТВУЕТ в РЕГУЛЯЦИИ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ и(м)РНК, особенно КОРОТКОЖИВУЩИХ, в ЦИТОПЛАЗМЕ; 7. ПОЛИ-А ТРЕЙЛЕР ( ХВОСТ) – НУКЛЕОТИДОВ, нет у и(м)РНК ГИСТОНОВ, РЕГУЛЯЦИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ и(м)РНК; 8. НЕТРАНСЛИРУЕМЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ( СИГНАЛЬНЫЕ ) – в РАЗНЫХ УЧАСТКАХ и(м)РНК, пример: ВКЛЮЧЕНИЕ СЕЛЕНЦИСТЕИНА (УАГ –СТОП-КОДОН УАГ или АУГ – КОДИРУЮЩИЙ) вместо ЦИСТЕИНА;

5 ГАРАНТИИ ТРЕБУЕМОГО КАЧЕСТВА БИОИНФОРМАЦИИ на уровне и(м)РНК: 1. ОТНОСИТЕЛЬНО ВЫСОКАЯ ТОЧНОСТЬ ТРАНСКРИПЦИИ – ОДНА ОШИБКА на 10 4 ПРИСОЕДИНЕНИЙ НУКЛЕОТИДОВ к НАРАЩИВАЕМОМУ ТРАНСКРИПТУ; 2. СТРАТЕГИЯ на уровне и(м)РНК – не ПРОФИЛАКТИКА и/или КОРРЕКЦИЯ (РЕДАКТИРОВАНИЕ, РЕПАРАЦИЯ) ИСКАЖЕНИЙ БИОИНФОРМАЦИИ, как на уровне ДНК, а ВЫЯВЛЕНИЕ ДЕФЕКТНЫХ МОЛЕКУЛ и их УНИЧТОЖЕНИЕ; 2а. УНИЧТОЖЕНИЕ и(м)РНК в случаеНЕПРАВИЛЬНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ КОДОНОВ - ТЕРМИНАТОРОВ (англ., nonsense-mediated RNA decay). ОРИЕНТИР – ПРИСУТСТВИЕ ниже НЕПРАВИЛЬНО РАСПОЛОЖЕННОГО СТОП- КОДОНА ( направление downstream ) НЕТРАНСЛИРУЕМОЙ НУКЛЕОТИДНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ (СИГНАЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ) ; 2б. ЯДЕРНЫЕ СТРУКТУРЫ ЭКЗОСОМЫ МОНИТОРИРУЮТ СТЕПЕНЬ АДЕНИЛИРОВАНИЯ и(м)РНК перед ВЫХОДОМ из ЯДРА в ЦИТОПЛАЗМУ.НЕСОСТОЯТЕЛЬНЫЕ по поли-АХВОСТУ и(м)РНК УНИЧТОЖАЮТСЯ; 2в. РНК- ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ : МАЛЫЕ ИНТЕРФЕРИРУЮЩИЕ РНК, РНК ИНДУЦИРУЕМЫЙ КОМПЛЕКС +и(м)РНК- МИШЕНЬ = ДЕГРАДАЦИЯ и(м)РНК, СИНТЕЗ соответствующего БЕЛКА не ПРОИСХОДИТ.

6 ФУНКЦИОНАЛЬНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ НУКЛЕОТИДНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ (САЙТОВ) ДНК - 1. СТРУКТУРНЫЕ (КОДИРУЮЩИЕ, ЭКСПРЕССИРУЕМЫЕ): 1а. ТРАНСКРИБИРУЕМЫЕ и ТРАНСЛИРУЕМЫЕ САЙТЫ – КОДИРУЮТ АМИНОКИСЛОТНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПОЛИНУКЛЕОТИДОВ (ПЕРВИЧНУЮ СТРУКТУРУ ПРОСТЫХ БЕЛКОВ: HOUSEKEEPING, LUXTURY, КОНСТИТУТИВНЫХ, ИНДУЦИБИЛЬНЫХ); 1б. ТРАНСКРИБИРУЕМЫЕ, но НЕТРАНСЛИРУЕМЫЕ САЙТЫ – КОДИРУЮТ НУКЛЕОТИДНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ РНК, непосредственно УЧАСТВУЮЩИХ в ТРАНСЛЯЦИИ ( р РНК, т РНК), и др. (sn РНК, sno РНК); 2. СЕРВИСНЫЕ САЙТЫ (ДЕЛАЮЩИЕ ВОЗМОЖНЫМИ БИОИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ, например, ТРАНСКРИПЦИЮ, ПРОЦЕССИНГ, ТРАНСЛЯЦИЮ): 2а. НАПРАВЛЕНИЕ upstream – ПРОМОТОР, КЭП, 5´ НЕТРАНСЛИРУЕМАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ, ИНИЦИИРУЮЩИЙ КОДОН. НАПРАВЛЕНИЕ downstream - 3´ НЕТРАНСЛИРУЕМАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ, богатая АУ, САЙТ ПОЛИАДЕНИЛИРОВАНИЯ и(м) РНК; 2б. САЙТЫ ЭНХАНСЕРОВ и САЙЛЕНСЕРОВ, ТРАНСКРИПЦИОННЫХ ФАКТОРОВ; 2в. КОНЦЕНСУСНЫЕ САЙТЫ МАЛЫХ ЯДЕРНЫХ и МАЛЫХ ЯДРЫШКОВЫХ РНК – ПРОЦЕССИНГ пре-и(м) РНК и пре-рРНК ТРАНСКРИПТОВ;

7 ФУНКЦИОНАЛЬНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ НУКЛЕОТИДНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ (САЙТОВ) ДНК (ПРОДОЛЖЕНИЕ 1) – 3. РЕГУЛЯТОРНЫЕ САЙТЫ: 3а. ГЕН-ОПЕРАТОР, ГЕН-РЕГУЛЯТОР ПРОКАРИОТ – РЕГУЛЯЦИЯ АКТИВНОСТИ ГЕНОВ ИНДУЦИБИЛЬНЫХ БЕЛКОВЫХ СИНТЕЗОВ; 3б. ГЕНЫ-ГОСПОДА ЭУКАРИОТ – СОГЛАСОВАНИЕ АКТИВНОСТИ СТРУКТУРНЫХ ГЕНОВ (ГЕНОВ-РАБОВ ) по ВРЕМЕНИ, ТИПУ КЛЕТОК, ИНТЕНСИВНОСТИ СИНТЕЗА; 4. ГЕНЫ (САЙТЫ) КОНТРОЛЯ ПРОДУКТИВНОГО ОНТОГЕНЕЗА: 4а. ГЕНЫ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ (СЕГМЕНТАЦИИ) – ГЕНЫ с МАТЕРИНСКИМ ЭФФЕКТОМ и т.п., ГОМЕОЗИСНЫЕ; 4б. ЛОКУС (САЙТ) Т МЫШИ – ЗАКОНОМЕРНАЯ СМЕНА МОРФОГЕНЕЗОВ на ОТДЕЛЬНЫХ СТАДИЯХ (БЛАСТУЛА, ГАСТРУЛА, НЕЙРУЛА); 4в. ВЫБОР ПУТИ РАЗВИТИЯ по ПОЛУ – КРИТИЧЕСКИЙ УЧАСТОК САТЕЛЛИТНОЙ ДНК ХРОМОСОМЫ У;

8 ФУНКЦИОНАЛЬНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ НУКЛЕОТИДНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ (САЙТОВ) ДНК (ПРОДОЛЖЕНИЕ 2) – 5. ГЕНЫ, СПОСОБСТВУЮЩИЕ РЕШЕНИЮ ОРГАНИЗМОМ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ (ЭКЗО- и ЭНДО-) ЗАДАЧ: 5а. ОДНОКЛЕТОЧНЫЙ ПАРАЗИТ ЧЕЛОВЕКА, ВОЗБУДИТЕЛЬ СОННОЙ БОЛЕЗНИ ТРИПАНОСОМА в ГЕНОМЕ ИМЕЕТ КАСЕТУ ГЕНОВ, КОНТРОЛИРУЮЩИХ ОБРАЗОВАНИЕ БЕЛКА ОБОЛОЧКИ. ОТДЕЛЬНЫЕ ГЕНЫ КАСЕТЫ ХАРАКТЕРИЗУЮТСЯ РАЗЛИЧИЯМИ в ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ НУКЛЕОТИДОВ. РЕГУЛЯРНАЯ СМЕНА АКТИВНОГО ЧЛЕНА КАСЕТЫ ( путем перемещения в область активного промотора ) ЗАСТАВЛЯЕТ ИМУННУЮ СИСТЕМУ ОРГАНИЗМА-ХОЗЯИНА КАЖДЫЙ РАЗ ЗАНОВО ВЫСТРАИВАТЬ ЗАЩИТУ; 5б. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА SOS – ВСТУПЛЕНИЕ КЛЕТКИ в СИНТЕТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД ИНТЕРФАЗЫ или в МИТОЗ БЛОКИРУЕТСЯ, если ДНК НАСЫЩЕНА МУТАЦИЯМИ и БИОИНФОРМАЦИЯ НЕПОПРАВИМО ИСКАЖЕНА. 6. ГЕНЫ КОНТРОЛЯ КЛЕТОЧНОГО СОСТАВА МНОГОКЛЕТОЧНЫХ: 6а. ПРОТООНКОГЕНЫ ( сайты протеинкиназ, цитокинов и т.п.), ГЕНЫ АПОПТОЗА ; 6б. ГЕНЫ ИМУННОЙ СИСТЕМЫ – НАДЗОР за ПРАВИЛЬНЫМ ПОВЕДЕНИЕМ в МНОГОКЛЕТОЧНОМ ОРГАНИЗМЕ СОБСТВЕННЫХ КЛЕТОК; 7. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ АМИНОКИСЛОТНЫЕ ТРЕКИ в ПОЛИПЕПТИДАХ, которые НЕОБХОДИМЫ для ОБРАЗОВАНИЯ ЧЕТВЕРТИЧНОЙ СТРУКТУРЫ БЕЛКОВ ( коллаген – пролин, оксипролин, глицин); 8. ФУНКЦИИ порядка 50% ДНК НЕИЗВЕСТНЫ – ЭГОИСТИЧНАЯ ДНК.

9 ТРАНСЛЯЦИЯ. РИБОСОМНЫЙ ЦИКЛ БИОСИНТЕЗА БЕЛКОВ. ПОСТТРАНСЛЯЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ: ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ - 1. ОБРАЗОВАНИЕ БЕЛКОВ (ПОЛИПЕПТИДОВ) в КЛЕТКЕ – ТРАНСЛЯЦИЯ - ПРОИСХОДИТ в ЦИТОПЛАЗМЕ на СТРУКТУРАХ в виде АССОЦИАЦИИ ЗРЕЛОЙ и(м) РНК и КОМПЛЕКСА РИБОСОМ – ПОЛИСОМЫ, ПОЛИРИБОСОМЫ; ВАЖНЫМ УЧАСТНИКОМ ПРОЦЕССА ЯВЛЯЮТСЯ ТРАНСПОРТНЫЕ РНК ( т РНК); 2. В НАЗВАННОМ КОМПЛЕКСЕ и(м) РНК НЕСЕТ БИОИНФОРМАЦИЮ о ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ АМИНОКИСЛОТ в ПОЛИПЕПТИДЕ; РИБОСОМЫ СОЗДАЮТ УСЛОВИЯ для ПРОСТРАНСТВЕННОГО ВЗАИМОРАСПОЛОЖЕНИЯ УЧАСТНИКОВ ПРОЦЕССА и для ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ТРЕБУЕМЫХ КАТАЛИТИЧЕСКИХ и РЕГУЛЯТОРНЫХ АКТОВ; т РНК ТРАНСЛИРУЕТ НУКЛЕОТИДНЫЙ ТЕКСТ в АМИНОКИСЛОТНЫЙ; 3. ТРАНСЛЯЦИЯ, НАЧАВШИСЬ, ИДЕТ, не ПРЕРЫВАЯСЬ, вплоть до ЗАВЕРШЕНИЯ; СУБЪЕДИНИЦЫ РИБОСОМ, т РНК, некоторые БЕЛКИ УЧАСТВУЮТ в ПРОЦЕССЕ НЕОДНОКРАТНО – РИБОСОМНЫЙ ЦИКЛ БИОСИНТЕЗА БЕЛКОВ; НАЧАЛО и ОКОНЧАНИЕ ТРАНСЛЯЦИИ ЗАДАЮТСЯ ОДНОЗНАЧНО СИГНАЛЬНЫМИ КОДОНАМИ и(м) РНК – ИНИЦИИРУЮЩИМ и ТЕРМИНАТОРОМ; 4. ГЛАВНЫЕ УЧАСТНИКИ – РИБОСОМА в виде МАЛОЙ и БОЛЬШОЙ СУБЪЕДИНИЦ, и(м) РНК, аа-т РНК, НЕСУЩАЯ АКТИВИРОВАННУЮ АМИНОКИСЛОТУ – АМИИНОАЦИЛ- т РНК, т РНК, НЕСУЩАЯ СТРОЯЩИЙСЯ ПОЛИПЕПТИД – ПЕПТИДИЛ- т РНК, БЕЛКОВЫЕ ФАКТОРЫ ИНИЦИАЦИИ, ЭЛОНГАЦИИ и ТЕРМИНАЦИИ, ФЕРМЕНТЫ, ГТФ;

10 ТРАНСЛЯЦИЯ. РИБОСОМНЫЙ ЦИКЛ БИОСИНТЕЗА БЕЛКОВ. ПОСТТРАНСЛЯЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ: ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 1) – 5. НА ОБРАЩЕННЫХ друг к другу ПОВЕРХНОСТЯХ СУБЪЕДИНИЦ РИБОСОМЫ НАХОДЯТСЯ 4 ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЦЕНТРА: = М-ЦЕНТР или ЦЕНТР СВЯЗЫВАНИЯ и(м) РНК – МАЛАЯ СУБЪЕДИНИЦА; = П-ЦЕНТР или ЦЕНТР СВЯЗЫВАНИЯ ПЕПТИДИЛ- т РНК – ОБЕ СУБЪЕДИНИЦЫ; = А-ЦЕНТР или ЦЕНТР СВЯЗЫВАНИЯ АМИНОАЦИЛ- т РНК ( аа - т РНК) – ОБЕ СУБЪЕДИНИЦЫ; = ПТФ-ЦЕНТР или ПЕПТИДИЛТРАНСФЕРАЗНЫЙ ЦЕНТР, КАТАЛИЗИРУЕТ ПЕРЕНОС ПЕРЕНОС АМИНОКИСЛОТЫ с аа - т РНК на ПЕПТИДИЛ- т РНК с ОБРАЗОВАНИЕМ ПЕПТИДНОЙ СВЯЗИ, УЧАСТВУЕТ в ТРАНСЛОКАЦИИ ПЕПТИДИЛ- т РНК из ЦЕНТРА А в ЦЕНТР П – БОЛЬШАЯ СУБЪЕДИНИЦА; ЗДЕСЬ же ПОЛИПЕПТИД НАРАЩИВАЕТСЯ на один АМИНОКИСЛОТНЫЙ ОСТАТОК с ОБРАЗОВАНИЕМ ПЕПТИДНОЙ СВЯЗИ ( без ЭНЕРГОЗАТРАТ); 6. ТРАНСЛЯЦИЯ – МАТРИЧНЫЙ ПРОЦЕСС; в нем ВЫДЕЛЯЮТ ФАЗЫ ИНИРЦИАЦИИ, ЭЛОНГАЦИИ и ТЕРМИНАЦИИ;

11 ТРАНСЛЯЦИЯ: ФАЗА ИНИЦИАЦИИ - 1. СОЕДИНЕНИЕ МАЛОЙ СУБЪЕДИНИЦЫ РИБОСОМЫ с и(м)РНК - 5΄НЕТРАНСЛИРУЕМАЯ НУКЛЕОТИДНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ; ПОЛОЖЕНИЕ ИНИЦИИРУЮЩЕГО КОДОНА – АУГ и(м) РНК – после СБОРКИ ЦЕЛОЙ РИБОСОМЫ ПРИДЕТСЯ точно на П-ЦЕНТР БОЛЬШОЙ СУБЪЕДИНИЦЫ; 2. УСТАНОВКА МЕТ-тРНК i МЕТ в П-ЦЕНТРЕ (ФАКТИЧЕСКИ ОБРАЗУЕТСЯ ПЕПТИДИЛ- т РНК) и ПРИСОЕДИНЕНИЕ БОЛЬШОЙ СУБЪЕДИНИЦЫ с ОБРАЗОВАНИЕМ ЦЕЛОЙ РИБОСОМЫ; ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ за счет ГИДРОЛИЗА ГТФ; 3. ОБРАЗОВАНИЕ АМИНОАЦИЛ-тРНК ( аа-т РНК или ЗАРЯЖЕННАЯ т РНК): каждая АМИНОКИСЛОТА при УЧАСТИИ ОПРЕДЕЛЕННОГО из 20- ти ФЕРМЕНТОВ аа-т РНК- синтетаз и БЕЛКОВЫХ ФАКТОРОВ СВЯЗЫВАЕТСЯ с АКЦЕПТОРНОЙ ПЕТЛЕЙ МОЛЕКУЛЫ своей т РНК; этим актом КОНКРЕТНАЯ АМИНОКИСЛОТА СОПРЯГАЕТСЯ также с АНТИКОДОНОМ своего КОДОНА; в АКТИВНОМ ЦЕНТРЕ НАЗВАННОГО ФЕРМЕНТА АМИНОКИСЛОТА перед СОЕДИНЕНИЕМ с т РНК ЭНЕРГИЗИРУЕТСЯ путем ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ с АТФ;

12 ТРАНСЛЯЦИЯ: ФАЗА ЭЛОНГАЦИИ - 1. ФАЗА ЭЛОНГАЦИИ – ЦИКЛИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС: с каждым очередным ШАГОМ СТРОЯЩИЙСЯ ПОЛИПЕПТИД УДЛИННЯЕТСЯ на один АМИНОКИСЛОТНЫЙ ОСТАТОК; 2. ГЛАВНЫЕ СОБЫТИЯ ФАЗЫ ЭЛОНГАЦИИ – = благодаря АНТИКОДОНУ аа-т РНК УЗНАЕТ в А-ЦЕНТРЕ РИБОСОМЫ КОМПЛЕМЕНТАРНЫЙ КОДОН и(м) РНК и ЗАНИМАЕТ там МЕСТО; = АКЦЕПТОРНЫЕ ПЕТЛИ ПЕПТИДИЛ- т РНК (П-ЦЕНТР) и аа-т РНК (А-ЦЕНТР) вместе с АМИНОКИСЛОТАМИ ОКАЗЫВАЮТСЯ в зоне КАТАЛИТИЧЕСКОГО ПЕПТИДИЛТРАНСФЕРАЗНОГО ЦЕНТРА (ПТФ-ЦЕНТР); = между ОЧЕРЕДНОЙ АМИНОКИСЛОТОЙ ( аа-т РНК) и ПОСЛЕДНЕЙ АМИНОКИСЛОТОЙ СТРОЯЩЕГОСЯ ПОЛИПЕПТИДА (ПЕПТИДИЛ- т РНК) ВОЗНИКАЕТ ПЕПТИДНАЯ СВЯЗЬ и ПОЛИПЕПТИД НАРАЩИВАЕТСЯ еще на один ОСТАТОК; такой КОМПЛЕКС ПЕПТИДИЛ- т РНК поначалу ОКАЗЫВАЕТСЯ в А-ЦЕНТРЕ, но затем с УЧАСТИЕМ ФЕРМЕНТА ТРАНСЛОКАЗЫ ВОЗВРАЩАЕТСЯ в П-ЦЕНТР; т РНК ПРЕЖНЕГО КОМПЛЕКСАПЕПТИДИЛ- т РНК ОСВОБОЖДАЕТСЯ и УХОДИТ в ЦИТОПЛАЗМУ за ОЧЕРЕДНОЙ АМИНОКИСЛОТОЙ; 3. СОБЫТИЯ ПОВТОРЯЮТСЯ до момента, когда в А-ЦЕНТРЕ РИБОСОМЫ ПОЯВИТСЯ КОДОН-ТЕРМИНАТОР и(м) РНК (УАА, УАГ, УГА), для которого нет т РНК с КОМПЛЕМЕНТАРНЫМ АНТИКОДОНОМ;

13 ТРАНСЛЯЦИЯ: ФАЗА ТЕРМИНАЦИИ - 1. П ри ПОЯВЛЕНИИ в А-ЦЕНТРЕ КОДОНЫ-ТЕРМИНАТОРЫ и(м) РНК УЗНАЮТСЯ БЕЛКОВЫМИ ФАКТОРАМИ ОСВОБОЖДЕНИЯ или ТЕРМИНАЦИИ; 2. СОЕДИНЕНИЕ ФАКТОРА ТЕРМИНАЦИИ с КОДОНОМ-ТЕРМИНАТОРОМ ВЫЗЫВАВЕТ ГИДРОЛИТИЧЕСКОЕ РАЗРУШЕНИЕ СВЯЗИ между ПОСТРОЕННЫМ ПЕПТИДОМ и т РНК; 3. ПОЛИПЕПТИД, т РНК, и(м) РНК ПОКИДАЮТ РИБОСОМУ; РИБОСОМА ДИССОЦИИРУЕТ на СУБЪЕДИНИЦЫ; 4. т РНК и СУБЪЕДИНИЦЫ РИБОСОМ ПОСТУПАЮТ в ЦИТОПЛАЗМУ и ИСПОЛЬЗУЮТСЯ в ПРОЦЕССЕ ОБРАЗОВАНИЯ НОВЫХ ПОЛИПЕПТИДОВ; 5. ТРАНСЛЯЦИЯ у ЭУКАРИОТ – СВОЕОБРАЗНЫЙ КОНВЕЙЕР: на 5΄ НЕТРАНСЛИРУЕМОМ УЧАСТКЕ и(м) РНК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО ОФОРМЛЯЕТСЯ несколько ИНИЦИАТОРНЫХ КОМПЛЕКСОВ и ФУНКЦИОНИРУЮЩИХ РИБОСОМ; 6. ОДНОВРЕМЕННО на одной и(м) РНК ОБРАЗУЕТСЯ несколько ИДЕНТИЧНЫХ ПОЛИПЕПТИДОВ ( принцип ПОЛИСОМЫ или ПОЛИРИБОСОМЫ); 7. ТРАНСЛЯЦИЯ ГЛОБИНОВЫХ и(м) РНК в РЕТИКУЛОЦИТАХ КРОЛИКА: - ДЛИНА КОДИРУЮЩЕЙ (ТРАНСЛИРУЕМОЙ) МОЛЕКУЛЫ 430 НУКЛЕОТИДОВ; - РАССТОЯНИЕ между РИБОСОМАМИ порядка 80 НУКЛЕОТИДОВ; - в ГЛОБИНОВОЙ ПОЛИСОМЕ не более 5-6 РИБОСОМ; 8. СКОРОСТЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РИБОСОМЫ по и(м) РНК – 15 НУКЛЕОТИДОВ/ с ; СКОРОСТЬ ВКЛЮЧЕНИЯ АМИНОКИСЛОТ в ПОЛИПЕПТИД – до 5 в СЕКУНДУ;

14 ТРАНСЛЯЦИЯ: ПРОКАРИОТИЧЕСКАЯ КЛЕТКА - 1. ПРИНЦИПИАЛЬНО ПРОЦЕСС ТРАНСЛЯЦИИ у ПРОКАРИОТ СЛЕДУЕТ той же СХЕМЕ, что и у ЭУКАРИОТ; 2. РИБОСОМЫ ПРОКАРИОТ ИМЕЮТ МЕНЬШИЕ РАЗМЕРЫ – 70S (80S), также как МАЛАЯ – 30S (40S) и БОЛЬШАЯ -50S (60S) СУБЪЕДИНИЦЫ; в РИБОСОМАЛЬНЫХ СУБЪЕДИНИЦАХ ПРОКАРИОТ МЕНЬШЕ БЕЛКОВ – 21 (30) в малой и 34 (45) в большой; БОЛЬШАЯ СУБЪЕДИНИЦА ПРОКАРИОТИЧЕСКОЙ РИБОСОМЫ ИМЕЕТ 2, а не 3 МОЛЕКУЛЫ р РНК – ОТСУТСТВУЕТ 5S РНК; 3. хотя у ПРОКАРИОТ ЦИСТОРОНЫ одного ОПЕРОНА ТРАНСКРИБИРУЮТСЯ ЕДИНЫМ БОЛОКОМ, ПРОЦЕСС ТРАНСЛЯЦИИ ПРОИСХОДИТ ПОЦИСТРОННО: каждый ЦИСТРОН ИМЕЕТ ОТДЕЛЬНЫЙ ИНИЦИИРУЮЩИЙ КОДОН ( ТРИПЛЕТ АМИНОКИСЛОТЫ ФОРМИЛМЕТИОНИНА) и КОДОН-ТЕРМИНАТОР; хотя ТРАНСЛЯЦИЯ у ПРОКАРИОТ ПРОИСХОДИТ ПОЦИСТРОННО, СИНТЕЗ РАЗНЫХ ПОЛИПЕПТИДОВ ОПЕРОНА РЕГУЛИРУЕТСЯ ЕДИНЫМ ОБРАЗОМ; 4. у ПРОКАРИОТ ПРОЦЕССЫ ТРАНСКРИПЦИИ и ТРАНСЛЯЦИИ СОПРЯЖЕНЫ: ТРАНСЛЯЦИЯ ПРОИСХОДИТ на и(м) РНК без УТРАТЫ СВЯЗИ с ДНК и при ПРОДОЛЖАЮЩЕЙСЯ ТРАНСКРИПЦИИ; ФУНКЦИОНИРУЕТ КОМПЛЕКС – КОЛЬЦЕВАЯ МОЛЕКУЛА ДНК, ФЕРМЕНТ ТРАНСКРИПЦИИ РНК-ПОЛИМЕРАЗА, НАРАЩИВАЕМАЯ и(м) РНК, РИБОСОМЫ, ПРОДВИГАЮЩИЕСЯ по и(м) РНК, СТРОЯЩИЙСЯ ПОЛИПЕПТИД; 5. ОТСУТСТВУЕТ 5΄НЕТРАНСКРИБИРУЕМАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ, ее ФУНКЦИИ у ПРОКАРИОТ ВЫПОЛНЯЕТ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ШАЙНА- ДЕЛЬГАРНО; 6. ТРАНСЛЯЦИЯ в МИТОХОНДРИЯХ ЭУКАРИОТ во многом СХОДНА с таковой у ПРОКАРИОТ;

15 ТРЕТИЧНАЯ (ФОЛДИНГ) и ЧЕТВЕРТИЧНАЯ (ДИ- и ПОЛИБЕЛКОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ) СТРУКТУРА БЕЛКОВ - 1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ АМИНОКИСЛОТНЫХ ОСТАТКОВ в ПОЛИПЕПТИДЕ СОСТАВЛЯЕТ его ПЕРВИЧНУЮ (ЛИНЕЙНУЮ, ОДНОМЕРНУЮ) СТРУКТУРУ, ОПРЕДЕЛЯЕМУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬЮ НУКЛЕОТИДОВ в ГЕНЕ НЕПОСРЕДСТВЕННО; 2. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ БЕЛКОВ в КЛЕТКЕ и/или ОРГАНИЗМЕ СВЯЗАНА с ПРИОБРЕТЕНИЕМ ТРЕТИЧНОЙ (ТРЕХМЕРНОЙ, ОБЪЕМНОЙ) СТРУКТУРЫ путем ФОЛДИНГА (СВОРАЧИВАНИЯ), а также с ОБЪЕДИНЕНИЕМ ПРОСТЫХ БЕЛКОВ (ПОЛИПЕПТИДОВ) в ДИ- /МУЛЬТИМЕРНЫЕ ГОМО- или ГЕТЕРОБЕЛКОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ; 3. ПРЕДПОЛОЖИТЕЛЬНО ФОЛДИНГ МОЖЕТ: = ПРОИСХОДИТЬ СЛУЧАЙНО путем ОБРАЗОВАНИЯ ОБЪЕМНОЙ СТРУКТУРЫ до момента, когда НАХОДИТСЯ ВАРИАНТ с МИНИМАЛЬНОЙ СВОБОДНОЙ ЭНЕРГИЕЙ; РАСЧЕТЫ ГОВОРЯТ, что на это НЕОБХОДИМЫ МЛН. ЛЕТ, в КЛЕТКЕ это ЗАНИМАЕТ МИНУТЫ;

16 ТРЕТИЧНАЯ (ФОЛДИНГ) и ЧЕТВЕРТИЧНАЯ (ДИ- и МУЛЬТИ-БЕЛКОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ) СТРУКТУРА БЕЛКОВ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 1 ) - = МОДУЛЬНЫЙ ПРИНЦИП ТРЕБУЕТ УЧАСТИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ БЕЛКОВ – либо ФЕРМЕНТОВ (ПРОТЕИН-ДИСУЛЬФИД-ИЗОМЕРАЗА, ПЕРЕТАСОВЫВАЮЩАЯ в ПОЛИПЕПТИДЕ S-S СВЯЗИ с ИСКЛЮЧЕНИЕМ НЕПРАВИЛЬНЫХ; ПЕПТИДИЛПРОЛИН-ИЗОМЕРАЗА – как-то ПОМОГАЕТ ПОЛИПЕПТИДУ ПРИНЯТЬ ПРАВИЛЬНУЮ ТРЕХМЕРНУЮ КОНФИГУРАЦИЮ, ПРОЛИНИЗОМЕРАЗНАЯ АКТИВНОСТЬ – ЦЕЛЫЙ КЛАСС БЕЛКОВ ЦИКЛОФИЛИНОВ: СВЯЗЫВАЮТ АНТИБИОТИК-ИММУНОДЕПРЕССАНТ ЦИКЛОСПОРИН), либо МОЛЕКУЛЯРНЫХ ШАПЕРОНОВ; 4. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ШАПЕРОНЫ ( англ., chaperone – пожилая дама, сопровождающая девушку на собрание молодых, не состоящих в браке людей обоих полов, с целью гарантировать ее надлежащее поведение, довезти до места встречи и обратно) – семейство специализированных белков, обеспечивающих а) быстрое нахождение полипептидом правильной трехмерной структуры (фолдинг) и б) адресную доставку полипептидов в органеллу, например, в митохондрию; 5. ШАПЕРОНЫ УЧАСТВУЮТ в ФОЛДИНГЕ, не ОПРЕДЕЛЯЯ ТРЕХМЕРНУЮ СТРУКТУРУ; это ФУНКЦИЯ АМИНОКИСЛОТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ; 6. МЕХАНИЗМОВ ОБРАЗОВАНИЯ ДИ- (ТУБУЛИНЫ) и МУЛЬТИБЕЛКОВЫХ (КОЛЛАГЕНЫ, ИНИЦИАТОРНЫЙ КОМПЛЕКС ТРАНСКРИПЦИИ) КОМПЛЕКСОВ, видимо, несколько; они ИЗУЧЕННЫ НЕДОСТАТОЧНО; ГЕТЕРОДИМЕР ТУБУЛИН ( α и β СУБЪЕДИНИЦЫ) ПРОТОФИЛАМЕНТЫ МТ от ЦЕНТРА ОРГАНИЗАЦИИ МТ; КОЛЛАГЕН – ТРЕКИ ПРОЛИН-ОКСИПРОЛИН-ЛЕЙЦИН;

17 АДРЕСНАЯ ДОСТАВКА ПОЛИПЕПТИДОВ : ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ - 1. ПОЛИПЕПТИДЫ (ПРОСТЫЕ БЕЛКИ) ОБРАЗУЮТСЯ на ПОЛИСОМАХ в ЦИТОПЛАЗМЕ; ПОЛИСОМЫ - СВОБОДНЫЕ и ПРИКРЕПЛЕННЫЕ к МЕМБРАНАМ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ СЕТИ; СТРУКТУРА и ФУНКЦИИ МИТОХОНДРИЙ ОБЕСПЕЧИВАЮТСЯ ПОЛИПЕПТИДАМИ, ОБРАЗУЕМЫМИ на ПОЛИСОМАХ ЦИТОПЛАЗМЫ под КОНТРОЛЕМ ЯДЕРНЫХ ГЕНОВ, и в самой ОРГАНЕЛЛЕ под КОНТРОЛЕМ СОБСТВЕННЫХ ГЕНОВ; 2. ПОЛИПЕПТИДЫ, ТРАНСПОРТ которых СВЯЗАН с КАНАЛЬЦАМИ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ СЕТИ, ИМЕЮТ ЛИДЕРНУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ (25±11 аминокислот ); она вместе с ПОЛИПЕПТИДОМ после ИДЕНТИФИКАЦИИ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИМИ УЗНАЮЩИМИ СИГНАЛ ЧАСТИЦАМИ ПРИКРЕПЛЯЕТСЯ к МЕМБРАННОМУ РЕЦЕПТОРУ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ СЕТИ с ОБРАЗОВАНИЕМ ПОРЫ – ТРАНСЛОКОНА; ПОПАВ через ПОРУ в ПРОСВЕТ, ПОЛИПЕПТИД ГИДРОЛИЗУЕТСЯ с ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ОЛИГОСАХАРИДОВ и в ТРАНСПОРТНЫХ ПУЗЫРЬКАХ ПЕРЕНОСИТСЯ в КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ; 3. В КОМПЛЕКСЕ ГОЛЬДЖИ ПОЛИПЕПТИДЫ СОРТИРУЮТСЯ на СЕКРЕТИРУЕМЫЕ и ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ для ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ СТРУКТУР; ПЕРВЫЕ – РАЗДЕЛЯЮТСЯ на ПОРЦИИ или КВАНТЫ, УПАКОВЫВАЮТСЯ в ОБОЛОЧКУ и в ПУЗЫРЬКАХ ДОСТАВЛЯЮТСЯ к ПЛАЗМАЛЕММЕ; ВТОРЫЕ – МЕТЯТСЯ в ЗАВИСИМОСТИ от ОРГАНЕЛЛЫ;

18 АДРЕСНАЯ ДОСТАВКА ПОЛИПЕПТИДОВ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 1) - 4. БЕЛКИ, ПРЕДНАЗНАЧАЕМЫЕ для ЛИЗОСОМ, УЗНАЮТСЯ в КОМПЛЕКСЕ ГОЛЬДЖИ по ОЛИГОСАХАРИДНОЙ ЧАСТИ ФЕРМЕНТАМИ, ФОСФОРИЛИРУЮЩИМИ МАННОЗУ с ОБРАЗОВАНИЕМ МАННОЗОФОСФАТА (МЕТКА); такие ПОМЕЧЕННЫЕ ПОЛИПЕПТИДЫ ФИКСИРУЮТСЯ на РЕЦЕПТОРАХ МЕМБРАНЫ КОМПЛЕКСА с последующим ОБРАЗОВАНИЕМ ПУЗЫРЬКОВ, НЕСУЩИХ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО ЛИЗОСОМАЛЬНЫЕ ФЕРМЕНТЫ; эти ПУЗЫРЬКИ СЛИВАЮТСЯ с другими, ИМЕЮЩИМИ НИЗКИЕ ЗНАЧЕНИЯ рН; РЕЦЕПТОРЫ МАННОЗОФОСФАТА ОТСОЕДИНЯЮТСЯ от ГЛИКОПРОТЕИНОВОЙ ЧАСТИ ЛИЗОСОМАЛЬНЫХ ФЕРМЕНТОВ и ВОЗВРАЩАЮТСЯ в КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ, тогда как сами ФЕРМЕНТЫ КИСЛЫЕ ГИДРОЛАЗЫ ОСТАЮТСЯ в СТРУКТУРЕ- ЛИЗОСОМЕ; 5. ПЕРЕМЕЩЕНИЕ МИТОХОНДРИАЛЬНЫХ БЕЛКОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ под КОНТРОЛЕМ ЯДЕРНЫХ ГЕНОВ на СВОБОДНЫХ ПОЛИСОМАХ ЦИТОПЛАЗМЫ, ТРЕБУЕТ их КОМПЛЕКСИРОВАНИЯ с ШАПЕРОНАМИ; в КОМПЛЕКСЕ с ПОСЛЕДНИМИ они ПРОНИКАЮТ через 2 МЕМБРАНЫ в МАТРИКС ОРГАНЕЛЛЫ; здесь при УЧАСТИИ других ШАПЕРОНОВ эти БЕЛКИ ПРИОБРЕТАЮТ ТРЕХМЕРНУЮ КОНФИГУРАЦИЮ; БЕЛКИ УЗНАЮТСЯ ОРГАНЕЛЛОЙ благодаря НАЛИЧИЮ во ВНЕШНЕЙ МЕМБРАНЕ РЕЦЕПТОРА, а в ПОЛИПЕПТИДЕ ЛИДЕРНОЙ АМИНОКИСЛОТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ; если ПОЛИПЕПТИД ПРЕДНАЗНАЧАЕТСЯ для МЕЖМЕМБРАННОГО ПРОСТРАНСТВА МИТОХОНДРИИ, он ИМЕЕТ 2 ЛИДЕРНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ: одна – ТРАНСПОРТ в МАТРИКС, вторая – ТРАНСПОРТ через ВНУТРЕННЮЮ МЕМБРАНУ;

19 АДРЕСНАЯ ДОСТАВКА ПОЛИПЕПТИДОВ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 2) - 6. ФЕРМЕНТ ПРОТЕИН-ДИСУЛЬФИД-ИЗОМЕРАЗА ОБРАЗУЕТСЯ на ПОЛИСОМАХ ЦИТОПЛАЗМЫ, ТРАНСПОРТИРУЕТСЯ в КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ, а затем ВОЗВРАЩАЕТСЯ в ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКУЮ СЕТЬ (то есть это не лизосомальный и не митохондриальный белок) – УЗНАЕТСЯ РЕЦЕПТОРОМ КОМПЛЕКСА ГОЛЬДЖИ по НАЛИЧИЮ ТРЕКА из ЧЕТЫРЕХ АМИНОКИСЛОТНЫХ ОСТАТКОВ (ЛИЗИН - АСПАРАГИНОВАЯ КИСЛОТА – ГЛУТАМИНОВАЯ КИСЛОТА - ЛЕЙЦИН);

20 ДЕТЕКЦИЯ и УНИЧТОЖЕНИЕ (ДЕГРАДАЦИЯ) БЕЛКОВ: ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ - 1. ПОЧЕМУ УНИЧТОЖЕНИЕ ? УДАЛЕНИЕ ОТХОДОВ ? = ТРАНСЛЯЦИЯ не ОБЕСПЕЧИВАЕТ АБСОЛЮТНОЙ ТОЧНОСТИ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ АМИНОКИСЛОТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ: по ходу ПОЛИПЕПТИДА ВКЛЮЧЕНЫ НЕПРАВИЛЬНЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ; СЛЕДСТВИЕ – ДЕФЕКТНЫЙ ФОЛДИНГ и ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ НЕСОСТОЯТЕЛЬНОСТЬ; = БЕЛКОВЫЕ МОЛЕКУЛЫ ПОВРЕЖДАЮТСЯ в силу ДЕЙСТВИЯ АГРЕССИВНЫХ ФАКТОРОВ (АФК, ТЕПЛОВЫЕ ФЛЮКТУАЦИИ и др.); = СТАРЫЕ БЕЛКОВЫЕ МОЛЕКУЛЫ УНИЧТОЖАЮТСЯ и ЗАМЕЩАЮТСЯ СКОРОСТИ СИНТЕЗА БЕЛКА; 2. КОРОТКОЕ ВРЕМЯ ПОЛУЖИЗНИ – ЭФФЕКТИВНЫЙ ФАКТОР РЕГУЛЯЦИИ МЕТАБОЛИЗМА путем КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ФЕРМЕНТА: = ВРЕМЯ ПОЛУЖИЗНИ (ПОЛУРАСПАДА) РАЗНЫХ БЕЛКОВ РАЗЛИЧАЕТСЯ: для одних – это более 20- ти ЧАСОВ и даже ДНИ (ПЕЧЕНЬ), для других – МИНУТЫ; к БЕЛКАМ-ДОЛГОЖИТЕЛЯМ ОТНОСЯТСЯ СТРУКТУРНЫЕ (КОЛЛАГЕНЫ), ГЕМОГЛОБИН, к КОРОТКОЖИВУЩИМ БЕЛКАМ ОТНОСЯТСЯ прежде всего ФЕРМЕНТЫ; 3. РАСПАД МЫШЕЧНЫХ БЕЛКОВ при ГОЛОДАНИИ: АМИНОКИСЛОТЫ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ для ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗА; без этого ГОЛОДАЮЩИЙ ЧЕЛОВЕК не ПРОЖИЛ бы более 24 ЧАСОВ;

21 ДЕТЕКЦИЯ, УНИЧТОЖЕНИЕ (ДЕГРАДАЦИЯ) и РЕГУЛЯЦИЯ КОЛИЧЕСТВА ОБРАЗУЕМЫХ БЕЛКОВ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 1) - 1. СПОСОБЫ ДЕТЕКЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНО НЕСОСТОЯТЕЛЬНЫХ БЕЛКОВ: = УБИКВИТИНОВЫЙ; УБИКВИТИН – НЕБОЛЬШОЙ БЕЛОК; в ходе АТФ- ЗАВИСИМОГО ПРОЦЕССА его КОНЦЕВАЯ КАРБОКСИЛЬНАЯ ГРУППА СВЯЗЫВАЕТСЯ с ε(эпсилон)- АМИНОГРУППОЙ БОКОВОЙ ЦЕПИ ОСТАТКОВ ЛИЗИНА БЕЛКА-МИШЕНИ (МЕТКА); ВЫБОР ПОСЛЕДНЕЙ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ N-КОНЦЕВОЙ АМИНОКИСЛОТОЙ; = ПРЕДПОЛОЖИТЕЛЬНО, БЕЛКИ для ДЕГРАДАЦИИ МЕТЯТСЯ ШАПЕРОНАМИ; = ПОМЕЧЕННЫЕ БЕЛКИ РАЗРУШАЮТСЯ в основном в ЛИЗОСОМАХ; 2. КОРОТКОЖИВУЩИЕ БЕЛКИ-ФЕРМЕНТЫ ИМЕЮТ обычно ОПРЕДЕЛЕННЫЕ АМИНОКИСЛОТНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ; 3. ОБРАЗОВАНИЕ КОНКРЕТНОГО ПОЛИПЕПТИДА может РЕГУЛИРОВАТЬСЯ СТАБИЛЬНОСТЬЮ или ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ ЖИЗНИ и(м) РНК в ЦИТОПЛАЗМЕ; 4. ОБРАЗОВАНИЕ КОНКРЕТНОГО ПОЛИПЕПТИДА может БЛОКИРОВАТЬСЯ в связи с ДЕГРАДАЦИЕЙ и(м) РНК, ПОМЕЧЕННОЙ МАЛЫМИ ИНТЕРФЕРИРУЮЩИМИ РНК;