Synthèse des protéines

= définit le cadre de lecture

Start : 

- typiquement AUG qui code pour la Met N-terminale (= ATG sur ADN)

Stop:

- 3 codons de fin de trad. qui ne code pas pour des AA = UAA / UAG / UGA => marquent le C-terminal

= adaptateurs clés pour la lecture des triplets de nucléotides comme les AA

Fonction = déchiffrer des condons d'ARNm 

Structure : 

- petits (73 - 93 nucléotides)

- hélices double brin

- 3 boucles

- le site 3' accepteur de AA a une séquence CCA qui s'ajoute après la synthèse

-> chaque boucle à sa fonction précise

1. Méthylation ou diméthylation 

2. Réduction de doubles liaisons

3. Substitutions dans l'anneau pyrimidine

4. Désamination

=> peuvent changer les partenaires ou l'affinité de l'interaction 

1. Couplage spécifique d'un AA à son ARNt via l'enzyme aminoacyl transférase spécifique -> liaison ester

a. Production d'un intermédiaire transitoire aminoacyl-adénylate => AA li par phosphoester à adénylate

b. Transfert de cet AA activé sur le -OH 3' de l'adénosine au 3' de ARNt

-> les deux étapes sont catalysées par l'enzyme synthétase et l'énergie vient de l'hydrolyse de l'ATP

-> Energie vient de la liaison ester 

2. Reconnaissance spécifique d'un triplet codant dans l'ARNm par un ARNt couplé avec un aminoacyl via le ribosome 

-> ARNt chargé se lie avec son anticodon au codon complémentaire sur ARNm  (via ribosome) 

3. Ribosome utilise AA -> ARNt donne son AA pour prolonger le polypeptide naissant -> ARNt quitte le ribosome et ARNm est désagrégée

-> synthétase lie deux régions de l'ARNt

1. Souche acceptatrice (CCA) pour la conjuguaison de l'AA

2. Boucle anticodon pour reconnaissance spé. d'ARNt ou autre région caractéristique d'un ARNt

-> va ensuite trier les AA suivant leur taille et/ou les groupements fonctionnels de l'AA

ex. Ser = OH + NH3 ; Thr = OH + NH3 + CH3 etc

Définition = complexes ribonucléoprotéiques (ARNr et protéines)

Composition = 3 (bactéries) ou 4 (eucaryotes) molécules différentes d'ARNr (60% masse) + 80aine de protéines associées plus ou moins étroitement (40% masse)

=> forment 2 sous-unités : Eucaryotes : grande (= 60 S) + petite (= 40 S) = 80 S // Procaryotes : grande (50S) + petite (30 S) = 70 S

=> structure primaire peut varier selon les organismes mais structure secondaire + tertiraire ne bouge pas

Fréquence = 25% de la masse cellulaire totale

Localisation = soit libre dans le cytoplasme (= génération de protéines qui restent à l'intérieur de la cellule) ou soit associés au RER (= génération de protéines membranaires / sécrétées via Golgi / pour endosomes ou lysosomes ou RER)

Fonctions enzymatiques = catalyseur de la synthèse polypeptidique (grand ARNr est une peptidyl transférase -> aucune protéine n'est présente au niveau du site catalytique) :

1. Association avec ARNm -> migration le long du brin 

2. Fixation 2-3 ARNt chargés d'AA et d'autres protéines

3. Catalysation de la polymérisation des chaines d'AA

Fonctions non-enzymatiques :

1. Localisation d'un site correct d'initiation avec l'ARNt sur l'ARNm + maintien du cadre de lecture

2. Stabilisation de la liaison -> augmente les proba. de liaison initiale des ARNt chargés à leur triplets correspondants sur l'ARNm

3. Inhibition de l'hydrolyse spontanées -> le lien ester AA activé <-> ARNt est instable -> pas de H2O de la grande ARNr donc pas d'hydrolyse possible

eIF6 (grande sous-unité) 

eIF3 (petite sous-unité)

eIF = facteurs d'initiation eucaryote

1. (Pré-)initiation

2. Elongation 

3. Terminaison

1. eIF1A = facteur associé au ribosome 40 S lors de l'initiation

2. eIF2 = facteur associé au GGTP + Met-ARNt => forme Met-2-GTP-ARNt 

= le tout forme le complexe de pré-initiation

composé de eIF4A - B - G - E

facteur qui s'associe au complexe de pré-initiation et se fixe sur l'extrémité 5' d'un ARNm (= coiffe m7 Gppp)

hélicase eIF4A -> défait les stuctures secondaires de l'ARNm (via consommation d'ATP)

5'- ACCAUGG - 3'

-> AUG = start

-> 5' - A et G - 3' sont les nucléotides déterminants pour l'efficacité de l'initiation => vital pour avoir le cadre de lecture correct

facteurs d'initiation permettant l'association du ribosome 60S 

eIF5 s'associe à GTP pour l'hydrolyser afin de compléter l'association entre le ribosome 60S et 40S 

= facteur protéique jouant un rôle clé pour l'élongation

- se complexe avec ARNt-AA en forme active

- protège liaison ester d'une hydrolyse spontanée

- facilite interaction ARNt-AA et ribosome

- si codon match avec anticodon -> hydrolyse le GTP pour changer sa conformation et être relâché du ribosome + changer la conformation du ribosome

= facteur de translocation associé au GTP 

-> son hydrolyse ainsi que celle du GTP en GDP vont aider l'ARNt en A du ribosome à passer en P

eRF1 et 2 :

- protéines avec une structure similaire à l'ARNt

- reconnaissent les codons stop sur l'ARNm et amènent H2O au centre du ribosome

eRF3 :

- GTPase (= enzyme) -> utilise H2O pour hydrolyser le GTP -> dissociation des composants du ribosome

- associé à eRF1 et au GTP

Enzyme protéique (= kinase) activée par les GF et les hormones (ex. insuline) et inhibée par un agent immuno-suppresseur important -> Rapamycine

Fonctionne comme capteur pour mesurer la disponibilité des nutritives et de l'énergie

Contrôle positivement la biosynthèse du ribosome et la formation du complexe d'initiation de la traduction (eIF4E)

= antibiotique

- Structure similaire à l'extrémité 3' de AAc-ARNt

-> se fixe au site A du ribosome

-> empêche l'entrée d'un AAc-ARNt normal 

-> son AA est transféré au groupe carbony du polypéptide => terminaison prématurée de la protéine

= protéine de choc thermique qui se lie à de l'ATP

-> se lient aux chaines polypeptidiques à la sortie du ribosome -> captation des régions hydrophobes

-> les empêche de s'agréger et d'être rendue non fonctionnelles

= protéines qui forment un baril annulaire à 7 membres dont les deux extremités sont formées de 7 molécules chacune de Hsp10 / GroES

-> protège les protéines à la sortie du ribosome pour permettre un bon repliement

1. A travers les lysosomes (= organelles remplies d'enzymes hydrolytiques (protéases))

- prot. transmembranaires et extracellulaires endocytosées

- prot. d'organelles agées ou défectueuses

2. Par la voie ubiquitine-protéasone 

- prot. cytosoliques intracellulaires avec une stabilité régulée

- prot. mal rempliées pdt la sythèse

prions = prot. mal pliées, présentes dans l'organisme et qui forment des agrégats anormaux (= amyloïdes) -> s'accumulent dans les tissus infectés -> associés à lésions tissulaires et mort cellulaire

Ex. 

1. Maladies dégénératives :

- Alzheimer's

- Parkinson's

- Diabète type II

- Dégénérescence maculaire liée à l'âge

-> communes mais encore incurables -> prévention uniquement