अनुवाद समापन और विमोचन कारक

अनुवाद समापन प्रोटीन संश्लेषण का अंतिम चरण है, जिसमें राइबोसोम एक स्टॉप कोडन को पहचानता है, पूर्ण पॉलीपेप्टाइड को मुक्त करता है, और अलग होने की तैयारी करता है। विमोचन कारक वे प्रोटीन होते हैं जो स्टॉप कोडन को पढ़ते हैं और अंतिम स्थानांतरण आरएनए से समाप्त श्रृंखला के जल-अपघटन को ट्रिगर करते हैं।

Definition

अनुवाद समापन राइबोसोमल A साइट में एक स्टॉप कोडन की विमोचन-कारक-मध्यस्थता पहचान है, जिसके बाद पूर्ण पॉलीपेप्टाइड को P-साइट स्थानांतरण आरएनए से जोड़ने वाले बंधन का जल-अपघटन होता है, जिससे संश्लेषण समाप्त होता है।

Scope

यह विषय बताता है कि स्टॉप कोडन को क्लास I विमोचन कारकों द्वारा कैसे पहचाना जाता है, कैसे पूर्ण पॉलीपेप्टाइड को पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज़ केंद्र में जल-अपघटन द्वारा मुक्त किया जाता है, क्लास II GTPase विमोचन कारकों की भूमिका, और कैसे राइबोसोम को बाद में विभाजित और पुनर्चक्रित किया जाता है। यह एक क्रियाविधि संबंधी विषय है, नैदानिक ​​मार्गदर्शन नहीं।

Core questions

• स्थानांतरण आरएनए के बिना स्टॉप कोडन को कैसे पहचाना जाता है?
• समाप्त पॉलीपेप्टाइड को राइबोसोम से कैसे मुक्त किया जाता है?
• क्लास I और क्लास II विमोचन कारकों में क्या अंतर है?
• समापन के बाद राइबोसोम को कैसे पुनर्चक्रित किया जाता है?

Key concepts

• स्टॉप कोडन (UAA, UAG, UGA)
• क्लास I विमोचन कारक (eRF1; बैक्टीरियल RF1/RF2)
• क्लास II GTPase विमोचन कारक (eRF3; बैक्टीरियल RF3)
• पेप्टिडाइल-tRNA जल-अपघटन
• राइबोसोम पुनर्चक्रण
• रीडथ्रू और निरर्थक दमन

Key theories

स्टॉप कोडन का प्रोटीन डीकोडिंग

स्टॉप कोडन को स्थानांतरण आरएनए द्वारा नहीं बल्कि क्लास I विमोचन कारक प्रोटीन द्वारा पढ़ा जाता है, जो डीकोडिंग केंद्र में कोडन को पहचानते हैं और प्रोटीन को मुक्त करने के लिए पेप्टिडाइल-tRNA बंधन के जल-अपघटन को बढ़ावा देते हैं।

Mechanisms

जब एक स्टॉप कोडन राइबोसोमल A साइट में प्रवेश करता है, तो एक क्लास I विमोचन कारक (यूकेरियोट्स में eRF1, बैक्टीरिया में RF1 या RF2) इसे प्रोटीन-कोडन संपर्कों के माध्यम से सीधे पहचानता है और पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज़ केंद्र में पहुंचता है, जहाँ यह पूर्ण पॉलीपेप्टाइड को P-साइट स्थानांतरण आरएनए से जोड़ने वाले एस्टर बंधन के जल-अपघटन को बढ़ावा देता है, जिससे प्रोटीन मुक्त होता है। एक क्लास II GTPase विमोचन कारक (eRF3, या बैक्टीरियल RF3) GTP जल-अपघटन को इस प्रक्रिया से जोड़ता है और कारक टर्नओवर के समन्वय में मदद करता है। विमोचन के बाद, राइबोसोम पुनर्चक्रण कारक और दीक्षा-संबंधित कारक राइबोसोम को उप-इकाइयों में विभाजित करते हैं और शेष tRNA और mRNA को साफ करते हैं, जिससे दीक्षा के नए दौर के लिए घटकों का पुनर्जनन होता है। eRF1 की क्रिस्टल संरचना ने खुलासा किया कि कैसे एक ही प्रोटीन स्टॉप कोडन को पहचान सकता है और जल-अपघटन को ट्रिगर कर सकता है।

Clinical relevance

निरर्थक उत्परिवर्तन से उत्पन्न होने वाले समय से पहले के स्टॉप कोडन प्रोटीन को छोटा करके कई आनुवंशिक रोगों का कारण बनते हैं, और रीडथ्रू बनाम समापन की दक्षता जैविक और औषधीय रूप से प्रासंगिक है, जो इस चरण को रोग तंत्र से जोड़ती है। यह प्रविष्टि आणविक प्रक्रियाओं का वर्णन करती है और व्यक्तिगत निदान या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

समापन तंत्र को बैक्टीरियल और यूकेरियोटिक विमोचन कारकों के जैव रासायनिक, आनुवंशिक और संरचनात्मक अध्ययनों द्वारा स्थापित किया गया है, जो प्रमुख समीक्षा साहित्य और मानक पाठ्यपुस्तकों में समेकित हैं।

History

बैक्टीरियल विमोचन कारकों को 1960 के दशक में जैव रासायनिक रूप से पहचाना गया था, जिसमें कोडन-पढ़ने वाले क्लास I कारकों को GTPase क्लास II कारक से अलग किया गया था। मानव eRF1 की 2000 की क्रिस्टल संरचना ने स्पष्ट किया कि कैसे एक प्रोटीन सभी तीन स्टॉप कोडन को डीकोड करता है और पहचान को पेप्टाइड विमोचन से जोड़ता है, और बाद के संरचनात्मक और जैव रासायनिक कार्य ने राइबोसोम पुनर्चक्रण को परिभाषित किया।

Key figures

• David Barford
• Haiwei Song
• Thomas Dever
• Rachel Green

Seminal works

• song-2000
• dever-2012

Frequently asked questions

स्टॉप कोडन के लिए कोई स्थानांतरण आरएनए क्यों नहीं होता है?

स्टॉप कोडन को इसके बजाय विमोचन कारक प्रोटीन द्वारा पहचाना जाता है; ये कारक कोडन को पढ़ते हैं और एक और अमीनो एसिड जोड़ने के बजाय समाप्त प्रोटीन के विमोचन को ट्रिगर करते हैं।

प्रोटीन मुक्त होने के बाद राइबोसोम का क्या होता है?

विमोचन के बाद राइबोसोम को पुनर्चक्रित किया जाता है: समर्पित कारक इसे अपनी दो उप-इकाइयों में विभाजित करते हैं और शेष स्थानांतरण आरएनए और मैसेंजर आरएनए को साफ करते हैं ताकि घटकों को अनुवाद के एक नए दौर के लिए पुन: उपयोग किया जा सके।