Terminasi Translasi dan Faktor Pelepas

Terminasi translasi adalah fase akhir sintesis protein, di mana ribosom mengenali kodon stop, melepaskan polipeptida yang telah selesai, dan bersiap untuk berdisosiasi. Faktor pelepas adalah protein yang membaca kodon stop dan memicu hidrolisis rantai yang telah selesai dari transfer RNA terakhir.

Definition

Terminasi translasi adalah pengenalan kodon stop yang dimediasi oleh faktor pelepas di situs A ribosom, diikuti oleh hidrolisis ikatan yang menghubungkan polipeptida yang telah selesai dengan transfer RNA situs P, mengakhiri sintesis.

Scope

Topik ini mencakup bagaimana kodon stop dikenali oleh faktor pelepas kelas I, bagaimana polipeptida yang telah selesai dilepaskan melalui hidrolisis di pusat peptidil transferase, peran faktor pelepas GTPase kelas II, dan bagaimana ribosom selanjutnya dipecah dan didaur ulang. Ini adalah topik mekanistik, bukan panduan klinis.

Core questions

• Bagaimana kodon stop dikenali tanpa transfer RNA?
• Bagaimana polipeptida yang telah selesai dilepaskan dari ribosom?
• Apa yang membedakan faktor pelepas kelas I dan kelas II?
• Bagaimana ribosom didaur ulang setelah terminasi?

Key concepts

• Kodon stop (UAA, UAG, UGA)
• Faktor pelepas kelas I (eRF1; RF1/RF2 bakteri)
• Faktor pelepas GTPase kelas II (eRF3; RF3 bakteri)
• Hidrolisis peptidil-tRNA
• Daur ulang ribosom
• Pembacaan lanjut (readthrough) dan supresi nonsens

Key theories

Dekode kodon stop oleh protein

Kodon stop tidak dibaca oleh transfer RNA melainkan oleh protein faktor pelepas kelas I, yang mengenali kodon di pusat dekode dan mempromosikan hidrolisis ikatan peptidil-tRNA untuk melepaskan protein.

Mechanisms

Ketika kodon stop memasuki situs A ribosom, faktor pelepas kelas I (eRF1 pada eukariota, RF1 atau RF2 pada bakteri) mengenalinya secara langsung melalui kontak protein-kodon dan masuk ke pusat peptidil transferase, di mana ia mempromosikan hidrolisis ikatan ester yang menghubungkan polipeptida yang telah selesai dengan transfer RNA situs P, melepaskan protein. Faktor pelepas GTPase kelas II (eRF3, atau RF3 bakteri) menggabungkan hidrolisis GTP dengan proses ini dan membantu mengoordinasikan pergantian faktor. Setelah pelepasan, faktor daur ulang ribosom dan faktor terkait inisiasi memecah ribosom menjadi subunit dan membersihkan tRNA dan mRNA yang tersisa, meregenerasi komponen untuk putaran inisiasi baru. Struktur kristal eRF1 mengungkapkan bagaimana satu protein dapat mengenali kodon stop dan memicu hidrolisis.

Clinical relevance

Kodon stop prematur yang timbul dari mutasi nonsens menyebabkan banyak penyakit genetik dengan memotong protein, dan efisiensi terminasi versus pembacaan lanjut (readthrough) relevan secara biologis dan farmakologis, yang menghubungkan langkah ini dengan mekanisme penyakit. Entri ini menjelaskan proses molekuler dan bukan merupakan dasar untuk keputusan diagnostik atau pengobatan individu.

Evidence & guidelines

Mekanisme terminasi ditetapkan melalui studi biokimia, genetik, dan struktural faktor pelepas bakteri dan eukariotik, yang dikonsolidasikan dalam literatur ulasan utama dan buku teks standar.

History

Faktor pelepas bakteri diidentifikasi secara biokimia pada tahun 1960-an, membedakan faktor kelas I pembaca kodon dari faktor kelas II GTPase. Struktur kristal eRF1 manusia tahun 2000 menjelaskan bagaimana protein mendekode ketiga kodon stop dan menghubungkan pengenalan dengan pelepasan peptida, dan pekerjaan struktural dan biokimia selanjutnya mendefinisikan daur ulang ribosom.

Key figures

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

Seminal works

• song-2000
• dever-2012

Frequently asked questions

Mengapa tidak ada transfer RNA untuk kodon stop?

Kodon stop dikenali oleh protein faktor pelepas; faktor-faktor ini membaca kodon dan memicu pelepasan protein yang telah selesai daripada menambahkan asam amino lain.

Apa yang terjadi pada ribosom setelah protein dilepaskan?

Setelah pelepasan, ribosom didaur ulang: faktor-faktor khusus memecahnya menjadi dua subunit dan membersihkan transfer RNA dan messenger RNA yang tersisa sehingga komponen-komponen tersebut dapat digunakan kembali untuk putaran translasi yang baru.