Путь элонгации и терминации трансляции мРНК при синтезе белка

Этап элонгации при трансляции мРНК. После инициации полипептид компонуется в виде последовательного ряда аминокислот, который определяется последовательностью мРНК. Этот процесс, в ходе которого для каждой присоединенной аминокислоты расщепляются две молекулы GTP, требует значительного количества энергии.

Этап элонгации трансляции мРНК включает меньшее число белковых факторов, чем этап инициации (три eEF vs более десяти elF), но эти необходимые eEF считаются «рабочими лошадками» синтеза белка на рибосоме. В начале элонгации метионил-тРНК парно связана со старт-кодоном мРНК на участке рибосомы, называемом пептидилом или участком Р. Затем белковый фактор eEFIA (связан с GTP) доставляет следующую правильную аминоацил-тРНК на участок рибосомы аминоацила, или участок А.

После правильного взаимодействия кодон-антикодон из eEFIA высвобождается энергия в результате гидролиза GTP.

Второй фактор, называемый eEFIB, помогает в регенерации активного eEFIA, обеспечивая непрерывную доставку аминоацил-тРНК на рибосому.

Третий (и последний) фактор, названный eEF2, опосредует транслокацию пептидил-тРНК с участка Р на участок А и облегчает движение рибосомы вдоль мРНК. Для этой рибосомной транслокации также необходима энергия, получаемая в результате гидролиза GTP.

*Дополнительно указаны точки приложения антибиотиков на этапы элонгации трансляции

Уровень eEF2 в клетке отражает уровень активности белкового синтеза. По существу, в молочной железе содержится в 20 раз больше eEF2, чем в печени, и есть предположение, что eEF2 является ограничивающим фактором для синтеза белков молока.

Деятельность всех трех eEF в клетках млекопитающих подвергается регулированию путем фосфорилирования. Фосфорилирование eEFIA инсулином стимулирует активность элонгации, но сообщений о том, что фосфорилирование eEFIB влияет на скорость элонгации, нет. С другой стороны, инсулин вызывает дефосфорилирование eEF2, чтобы стимулировать активность элонгации.

Фосфорилирование eEF2 является наиболее изученным и, возможно, самым важным механизмом снижения скорости элонгации. Фосфорилирование eEF2 катализируется специфической Са2+-кальмодулин-зависимой eEF2-киназой. Активность еЕF2-киназы регулируется mTOR-киназой, но каким образом mTOR вызывает ее дефосфорилирование, остается неясным.

Этап терминации трансляции мРНК

Последний этап трансляции — терминация. Она начинается, когда стоп-кодон располагается на участке А рибосомы. Это событие распознается белком eRF1, который связывается с рибосомой и GTP-зависимым способом катализирует расщепление связи между образующимся пептидом и тРНК, тем самым высвобождая белок.

Второй рилизинг-фактор называют ERF-3, он служит для стимулирования активности eRF1 в присутствии GTP.