Çeviri Sonlanması ve Salım Faktörleri
Çeviri sonlanması, protein sentezinin son aşamasıdır; bu aşamada ribozom bir dur kodonunu tanır, tamamlanmış polipeptidi serbest bırakır ve ayrışmaya hazırlanır. Salım faktörleri, dur kodonlarını okuyan ve tamamlanmış zincirin son transfer RNA'dan hidrolizini tetikleyen proteinlerdir.
Tanım
Çeviri sonlanması, ribozomal A bölgesindeki bir dur kodonunun salım faktörü aracılı tanınması ve ardından tamamlanmış polipeptidi P bölgesindeki transfer RNA'ya bağlayan bağın hidrolizi ile sentezin sona ermesidir.
Kapsam
Bu konu, dur kodonlarının sınıf I salım faktörleri tarafından nasıl tanındığını, tamamlanmış polipeptidin peptidil transferaz merkezinde hidroliz yoluyla nasıl salındığını, sınıf II GTPaz salım faktörlerinin rolünü ve ribozomun daha sonra nasıl ayrılıp geri dönüştürüldüğünü kapsamaktadır. Bu, mekanistik bir konudur ve klinik bir rehberlik niteliği taşımamaktadır.
Temel sorular
- Dur kodonları bir transfer RNA olmadan nasıl tanınır?
- Tamamlanmış polipeptit ribozomdan nasıl salınır?
- Sınıf I ve sınıf II salım faktörlerini ayıran nedir?
- Sonlanmadan sonra ribozom nasıl geri dönüştürülür?
Anahtar kavramlar
- Dur kodonları (UAA, UAG, UGA)
- Sınıf I salım faktörleri (eRF1; bakteriyel RF1/RF2)
- Sınıf II GTPaz salım faktörleri (eRF3; bakteriyel RF3)
- Peptidil-tRNA hidrolizi
- Ribozom geri dönüşümü
- Okuma devamı (readthrough) ve anlamsız baskılama (nonsense suppression)
Temel kuramlar
- Dur kodonlarının protein tarafından çözülmesi
- Dur kodonları transfer RNA'lar tarafından değil, kodonu çözme merkezinde tanıyan ve proteini serbest bırakmak için peptidil-tRNA bağının hidrolizini teşvik eden sınıf I salım faktörü proteinleri tarafından okunmaktadır.
Mekanizmalar
Bir dur kodonu ribozomal A bölgesine girdiğinde, bir sınıf I salım faktörü (ökaryotlarda eRF1, bakterilerde RF1 veya RF2) bunu protein-kodon temasları aracılığıyla doğrudan tanır ve peptidil transferaz merkezine ulaşarak tamamlanmış polipeptidi P bölgesindeki transfer RNA'ya bağlayan ester bağının hidrolizini teşvik eder ve proteini serbest bırakır. Bir sınıf II GTPaz salım faktörü (eRF3 veya bakteriyel RF3), GTP hidrolizini bu sürece bağlar ve faktör döngüsünün koordinasyonuna yardımcı olur. Salımdan sonra, ribozom geri dönüşüm faktörleri ve başlatma ile ilişkili faktörler ribozomu alt birimlerine ayırır ve kalan tRNA ile mRNA'yı temizleyerek yeni başlatma döngüleri için bileşenleri yeniler. eRF1'in kristal yapısı, tek bir proteinin hem dur kodonlarını nasıl tanıyabildiğini hem de hidrolizi nasıl tetikleyebildiğini ortaya koymuştur.
Klinik önem
Anlamsız mutasyonlardan kaynaklanan prematüre dur kodonları, proteinleri kısaltarak birçok genetik hastalığa neden olmaktadır; sonlanma ve okuma devamı (readthrough) verimliliği biyolojik ve farmakolojik açıdan önemlidir ve bu adımı hastalık mekanizmalarına bağlamaktadır. Bu madde, moleküler süreçleri tanımlamaktadır ve bireysel tanı veya tedavi kararları için bir temel oluşturmamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Sonlanma mekanizması, bakteriyel ve ökaryotik salım faktörleri üzerine yapılan biyokimyasal, genetik ve yapısal çalışmalarla ortaya konulmuştur; bu bilgiler başlıca derleme literatüründe ve standart ders kitaplarında pekiştirilmiştir.
Tarihçe
Bakteriyel salım faktörleri 1960'larda biyokimyasal olarak tanımlanmış, kodon okuyan sınıf I faktörleri GTPaz sınıf II faktöründen ayırt edilmiştir. İnsan eRF1'in 2000 yılındaki kristal yapısı, bir proteinin üç dur kodonunu da nasıl çözdüğünü ve tanımayı peptit salımına nasıl bağladığını açıklığa kavuşturmuş, daha sonraki yapısal ve biyokimyasal çalışmalar ise ribozom geri dönüşümünü tanımlamıştır.
Öne çıkan isimler
- David Barford
- Haiwei Song
- Thomas Dever
- Rachel Green
İlgili konular
Temel eserler
- song-2000
- dever-2012
Sıkça sorulan sorular
- Dur kodonları için neden transfer RNA bulunmamaktadır?
- Dur kodonları bunun yerine salım faktörü proteinleri tarafından tanınmaktadır; bu faktörler kodonu okur ve başka bir amino asit eklemek yerine tamamlanmış proteinin salımını tetikler.
- Protein salındıktan sonra ribozoma ne olur?
- Salımdan sonra ribozom geri dönüştürülür: özel faktörler onu iki alt birimine ayırır ve kalan transfer RNA ile haberci RNA'yı temizleyerek bileşenlerin yeni bir çeviri döngüsü için yeniden kullanılmasını sağlar.