Molekulare Zellbiologie

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1 Molekulare Zellbiologie
Proteinsynthese I. Sebők Ágnes

2 mRNA-Prozessierung I. Cap-formation II. Polyadenierung
III. RNA-Spleißen Sebők Ágnes

3 Struktur der pre-mRNA und mRNA
Intron – Exon 5‘ und 3‘-nichtkodierender Bereich Cap und poly-A-Schwanz Sebők Ágnes

4 RNA-Spleißen Introns entfernen, und Exons miteinander verbinden
5‘ und 3‘ Spleiße-Signalsequenzen snRNP: Rybosym Sebők Ágnes

5 RNA-Spleißmechanismus
5‘ - U1 ; 3‘ – U2 U4/U6 und U5 Schnitt an der 5‘-Spleisstelle Lariatbildung (Schlaufe) Schnitt an der 3‘-Spleisstelle Verbindung der zwei Exonsequenzen Sebők Ágnes

6 Spleißung-Krakheiten
SLE (systemische Lupus erythematodes) Autoimmunerkrankung Anti-snRNP-Antikörper Thalassemia Anaemia: a- und b-Globin-Synthese ist ruduziert Mutation der Spleisstelle Sebők Ágnes

7 RNAs in Proteinsynthese
Proteinsynthese I. RNAs in Proteinsynthese Sebők Ágnes

8 RNA mRNA (messenger) tRNA (transfer) rRNA (ribosamal)
Matrize der Proteinsynthese tRNA (transfer) Adapter rRNA (ribosamal) Ribosomen Sebők Ágnes

9 tRNA Primärstruktur 70-80 AS, 4S ungewöhnliche Basen (T, Ψ, D)
Synthese: RNA Pol. III, Nucleoplasma Primärstruktur 70-80 AS, 4S ungewöhnliche Basen (T, Ψ, D) Sekundärstruktur Komplementare Basenpaarung Kleeblatt Tertiärstruktur L-förmig Sebők Ágnes

10 tRNA - Adapter Sekundärstruktur Kleeblatt TΨCG-Schleife - Enzym
D-Schleife - Ribosome Anticodon-Schleife - mRNA Akzeptorarm (3’-Ende) - AS Sebők Ágnes

11 Aktivierung der Aminisäure
AS + ATP ────> Amonoacyl-AMP +2 Pi Aminoacyl-tRNA-Synthetase Aminoacyl-AMP + tRNA ────> Amonoacyl-tRNA + AMP Sebők Ágnes

12 Struktur der Ribosomen
Prokaryotisch: 70S 50S: 23S, 5S rRNA 30S: 16S rRNA Eukaryontisch: 80S 60S: 28S, 5.8, 5S rRNA 40S: 16S rRNA Sebők Ágnes

13 rRNA - Funktion Bindung der tRNA Bindung der Ribosome-Einheiten
Bindung der mRNA (bakteriell) Peptidyltransferase-Aktivität Rybosym Sebők Ágnes

14 In vitro Proteinsynthese
Zellfreies System (Nierenberg) Zellextrakt: Ribosomen, tRNA, Proteinfaktoren ATP, GTP mRNA 20 AS (1 radioaktiv markiert) Detektion: Filterpercipitierung, (PAGE) Sebők Ágnes

15 Eigenschaften des genetischen Codes
Triplett Redundant (degeneriert) (1 AS – mehrere Codons + 3 STOP-Codons) Wobble (3. Pos.) Eindeutig (1 Codon ─> 1 AS) Kontinuierlich (lückenlos, nicht überlappend) Universell (Mitochonrien!) Sebők Ágnes

16 ORF Open reding frame – Offener Leseraster Initiationscodon Stopcodon
Sebők Ágnes

17 Mechanismus der Proteinsynthese
Initiation Elongation Termination Sebők Ágnes

18 Initiation Strartcodon – fMet-tRNA Shine-Dalgarno-Sequenz
IFs (Initiationsfaktoren) + GTP 30S ─> 70S Initiationscomplex Sebők Ágnes

19 Elongation AS-tRNA- Bindung Entstehung der Peptidbindung Translokation
EF-Tu-GTP A-Stelle Entstehung der Peptidbindung Peptydyltransferase (28S rRNA-Rybosim) Translokation EF-G-GTP Sebők Ágnes

20 Termination Stoppcodon Releasing factors (Freisetzungsfaktoren)
Sebők Ágnes

21 Eigenschaften der Proteinsynthese
5 ‘ ─> 3‘ N ─> C Polysomen 4 energiereiche Phosphatbindungen/AS ATP ─> AMP (AS Aktiverung) 2 GTP ─> GNP (Elongation) Sebők Ágnes

22 Antibiotika – Inhibitoren der Proteinsynthese
Chloramphenicol – Peptidyltransferase Erythromycin – Translocation Tetracyclin – AS-tRNA-Bindung Streptomycin – 30 Untereinheit Puromycin – frühe Termination Sebők Ágnes