Tahapan Translasi

Siklus sintesis protein tiga fase — inisiasi, elongasi, dan terminasi — di mana ribosom membangun polipeptida kodon demi kodon.

Definition

Tahapan translasi adalah fase-fase yang berurutan — inisiasi, elongasi, dan terminasi, diikuti oleh daur ulang — di mana ribosom, transfer RNA, dan faktor protein mensintesis polipeptida dari mRNA dan kemudian melepaskannya.

Scope

Topik ini mencakup mekanisme siklus translasi: perakitan kompleks inisiasi pada kodon awal, siklus elongasi berulang dari dekode, pembentukan ikatan peptida, dan translokasi yang digerakkan oleh faktor elongasi, serta terminasi pada kodon stop dengan pelepasan protein yang telah selesai dan daur ulang ribosom. Ini dibangun di atas topik ribosom dan tRNA, berfokus pada proses bertahap dan faktor-faktornya.

Core questions

• Bagaimana kodon awal ditemukan dan ribosom dirakit untuk memulai?
• Apa yang terjadi dalam setiap putaran siklus elongasi?
• Bagaimana faktor elongasi mendorong dekode dan translokasi yang akurat?
• Bagaimana sintesis dihentikan dan protein yang telah selesai dilepaskan?

Key theories

Siklus elongasi

Elongasi mengulangi urutan tetap — pengiriman aminoasil-tRNA ke situs A, pembentukan ikatan peptida, dan translokasi yang menggerakkan ribosom satu kodon ke depan — sehingga protein tumbuh satu residu pada satu waktu.

Akurasi dan direksionalitas yang digerakkan oleh faktor

Faktor elongasi dan pelepasan yang menghidrolisis GTP menggabungkan pengeluaran energi dengan pemilihan tRNA yang benar, translokasi, dan pengenalan kodon stop, memberikan kecepatan dan fidelitas pada translasi.

Mechanisms

Inisiasi memposisikan subunit kecil dan inisiator tRNA pada kodon awal dan merekrut subunit besar. Dalam setiap siklus elongasi, faktor elongasi mengantarkan aminoasil-tRNA ke situs A, di mana pemasangan kodon-antikodon yang benar diperiksa; pusat peptidil transferase membentuk ikatan peptida, dan faktor elongasi kedua mengkatalisis translokasi, menggeser tRNA ke situs P dan E dan mengekspos kodon berikutnya. Ketika kodon stop memasuki situs A, faktor pelepas memicu hidrolisis polipeptida yang telah selesai, dan ribosom dipisahkan dan didaur ulang.

Clinical relevance

Beberapa antibiotik memblokir tahapan spesifik translasi bakteri, dan cacat pada faktor inisiasi atau elongasi dikaitkan dengan penyakit; disediakan sebagai signifikansi daripada panduan klinis.

History

Rekonstitusi biokimia translasi pada tahun 1960-an dan 1970-an mengidentifikasi faktor inisiasi, elongasi, dan pelepasan serta langkah-langkah yang digerakkan oleh GTP; gambaran struktural ribosom pada setiap tahap kemudian menyempurnakan siklus yang kini disajikan dalam buku teks.

Key figures

• Marshall Nirenberg
• Harry Noller

Seminal works

• watson2013
• lodish2016

Frequently asked questions

Apa tiga tahapan translasi?

Inisiasi, di mana ribosom berkumpul pada kodon awal; elongasi, di mana asam amino ditambahkan dalam siklus; dan terminasi, di mana kodon stop mengakhiri sintesis dan melepaskan protein.

Mengapa GTP dibutuhkan selama translasi?

Faktor elongasi dan pelepasan menghidrolisis GTP untuk mendorong pemilihan tRNA yang akurat, translokasi, dan pengenalan kodon stop, menggabungkan penggunaan energi dengan fidelitas dan pergerakan.