Bài giảng Sinh tổng hợp Protein - ThS Lan

SINH TỔNG HỢP PROTEIN
Ths.Lan
hslan2011@gmail.com
MỤC TIÊU
1. Phân tích vai trò các yếu tố tham gia
quá trình sinh tổng hợp protein
2. Trình bày bằng sơ đồ các giai đoạn sinh
tổng hợp protein
3. Phân tích cơ chế điều hòa sinh tổng
hợp protein
ĐẠI CƯƠNG
 Sinh tổng hợp protein (dịch mã, phiên
dịch): dịch mã DT mRNA  aa trong Pro
 Chức năng protein: enzym, cấu trúc
màng, vận chuyển chất 
 Có sự khác nhau giữa tế bào nhân thật
và nhân sơ
1. SINH TỔNG HỢP PROTEIN Ở 
TẾ BÀO NHÂN SƠ
1.1. CÁC YẾU TỐ THAM GIA
 DNA: cs vật chất DT  qđ cấu trúc đặc hiệu
của Pro. Biến đổi DNA  biến đổi Pro
1. SINH TỔNG HỢP PROTEIN Ở 
TẾ BÀO NHÂN SƠ
1.1. CÁC YẾU TỐ THAM GIA
 mRNA: bào tương
 Chất truyền tin từ DNA đến Pro
 Có TP và trật tự Nu giống DNA
 Quy định trật tự aa thông qua bộ 3 mã hóa
 4 loại Nu (AUGC)  20 aa
 VD: UAC GCU AAC
1. SINH TỔNG HỢP PROTEIN Ở 
TẾ BÀO NHÂN SƠ
1.1. CÁC YẾU TỐ THAM GIA
 tRNA:
 RNA hòa tan trong dịch bào
 Gắn và vc aa trong bào tương
 ribosom
 6 vị trí chức năng trên RNA
 60 loại tRNA
1. SINH TỔNG HỢP PROTEIN Ở 
TẾ BÀO NHÂN SƠ
1.1. CÁC YẾU TỐ THAM GIA
 rRNA:
 Kết hợp với Pro  ribosom
 Ribosom: 2 tiểu đơn vị 30S và 50S
 Nhiều ribosom + Pro  polyribosom
1. SINH TỔNG HỢP PROTEIN Ở TẾ BÀO 
NHÂN SƠ
1.1. CÁC YẾU TỐ THAM GIA
 rRNA:
1. SINH TỔNG HỢP PROTEIN Ở 
TẾ BÀO NHÂN SƠ
1.1. CÁC YẾU TỐ THAM GIA
 Các enzym:
 Aminoacyl –tRNA synthetase: xúc tác tạo aa-
tRNA, đặc hiệu với aa và tRNA
 Peptidyl transferase: xt pư lk peptid
1. SINH TỔNG HỢP PROTEIN Ở 
TẾ BÀO NHÂN SƠ
1.1. CÁC YẾU TỐ THAM GIA
 Các yếu tố mở đầu, kéo dài và kết thúc
 Yếu tố mở đầu IF: IF1,2,3
 Yếu tố kéo dài EF: EFT (EFTu và EFTs: có
hoạt tính GTPase) và EFG: chuyển vị của
peptidyl tRNA
 Yếu tố kết thúc RF1, 2, 3
1. SINH TỔNG HỢP PROTEIN Ở 
TẾ BÀO NHÂN SƠ
1.1. CÁC YẾU TỐ THAM GIA
 Năng lượng: ATP, GTP
 Các ion: Mg2+, NH4+, K+
 Nguyên liệu: 20 aa
1.2. QUÁ TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN 
1.2.1. HOẠT HÓA ACID AMIN
- Vị trí: bào tương
- Aminoacyl tRNA synthetase
- Đặc hiệu aa và tRNA
1.2. QUÁ TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN 
1.2.1. HOẠT HÓA ACID AMIN
1.2. QUÁ TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN 
1.2.1. HOẠT HÓA ACID AMIN
tRNA sẽ đọc mã: đối mã của tRNA bổ sung với
mã của mRNA 
1.2. QUÁ TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN 
1.2.2. GIAI ĐOẠN MỞ ĐẦU
 Bắt đầu: Met = fMet – tRNA
 Kết quả: fMet – tRNA gắn vào vị trí P của 
ribosom = mã mở đầu AUG của mRNA
Giai đoạn khơi mào
1.2. QUÁ TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN 
1.2.3. GIAI ĐOẠN KÉO DÀI
 Lắp ráp aa theo trình tựpolypeptid
 P site: fMet aa, A site trống tiếp nhận aa
 GTP + EFTu GTP-EFTu + aa – tRNA gắn A
 Tạo lk fMet-aa-tRNA = peptidyl transferase
 EFG  ribosom trượt 1 khoảng = 1 bộ ba 
peptidyl tRNA P A trống tiếp nhận aa
1.2. QUÁ TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN 
1.2.2. GIAI ĐOẠN KÉO DÀI
1.2. QUÁ TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN 
1.2.4. GIAI ĐOẠN KẾT THÚC
 Khi A: bộ ba kết thúc UAG, UAA, UGA
 RF1,2,3 gắn vào ribosom phân tách
 Sản phẩm: polypeptid, tRNA, mRNA, ribosom
2. SINH TỔNG HỢP PROTEIN Ở TẾ BÀO NHÂN THẬT
Về cơ bản: giống ở nhân sơ
Khác:
 Tổng hợp Pro: bào tương, mRNA: nhân
 mRNA được thuần thục
 Cần nhiều yếu tố, phức tạp hơn
 Ribosom 80S (40S và 60S)
 Tổng hợp bắt đầu – Met
 Monocistron
3. HOÀN THIỆN CHUỖI PROTEIN
 Loại bỏ Met, fMet, 1 số aa đầu N tận
 Cắt bỏ peptid tín hiệu (15-20aa)
 Thay đổi aa riêng biệt: phosphoryl hóa
 Gắn thêm nhóm chức năng: hem
 Cắt bỏ 1 đoạn Pro hoạt tính
 Tạo lk nội chuỗi CT ko gian hoàn chỉnh
4. ĐIỀU HÒA SINH TỔNG HỢP PROTEIN
4.1. Hiện tượng cảm ứng tổng hợp
 Hiện tượng: 
 Nuôi E. Coli + glucose  BT
 Nuôi E. Coli + lactose ko PT + b-galactosidase
 PT mạnh + enzym ↑
 KL: quá trình sinh tổng hợp Pro là enzym ↑
4. ĐIỀU HÒA SINH TỔNG HỢP PROTEIN
4.1. Hiện tượng cảm ứng tổng hợp
 Hiện tượng: operon lactose
 Nuôi E. Coli + glucose  BT
 Nuôi E. Coli + lactose ko PT + b-
galactosidase  PT mạnh + enzym ↑
 KL: quá trình sinh tổng hợp Pro là enzym ↑
4. ĐIỀU HÒA SINH TỔNG HỢP PROTEIN
4. ĐIỀU HÒA SINH TỔNG HỢP PROTEIN
4.2. Hiện tượng kìm hãm tổng hợp
 Hiện tượng: operon tryptophan
 Tryp: aa cần thiết, VK tổng hợp được.
 Thêm Tryp vào mtr  Enzym giảm
KL: Tryp kìm hãm tổng hợp Pro
4. ĐIỀU HÒA SINH TỔNG HỢP PROTEIN
4. ĐIỀU HÒA SINH TỔNG HỢP PROTEIN
4. ĐIỀU HÒA SINH TỔNG HỢP PROTEIN
4.3. Điều hòa tổng hợp Pro ở tế bào có nhân
 Điều hòa tổng hợp chuỗi globin bởi Hem 
(kích thích)
 Điều hòa tổng hợp protein bởi interferon 
(ức chế)
Điều hòa sinh tổng hợp protein 
(nhân thật)
eIF2 eIF2 - P
eIF2 - P
eIF-2B
proteinkinase
ATP ADP
interferon
Phức hợp bền
HCR
Điều hòa sinh tổng hợp protein
Điều hòa sinh tổng hợp protein khác nhau ở
tế bào nhân sơ và nhân thật
 Tế bào nhân sơ điều hòa trực tiếp gen qua
operon
 Tế bào nhân thật điều hòa phức tạp thông
qua các yếu tố mở đầu