CURS

Biosinteza proteinelor
Procesul propriu-zis de biosinteză a proteinelor se realizează la nivelul ribozomilor în mai multe
etape: activarea aminoacizilor, iniţierea translaţiei, translaţia propriu-zisă, terminarea translaţiei şi
modificarea post-translaţională a proteinelor.
Activarea aminoacizilor
Biosinteza proteinelor este, poate, cel mai complex proces biochimic ce are loc in vivo. Prima
etapă a acestui proces biosintetic este reprezentată de etapa de recunoaştere. În această etapă, fiecare
aminoacid dizolvat în citosol recunoaşte prin intermediul unei enzime specifice ARNt-ul său specific cu
care formează un complex activ de tipul aminoacil-ARNt. Această recunoaştere este înalt specifică în
sensul că fiecărui aminoacid proteinogen îi corespunde un anumit ARNt şi se realizează datorită înaltei
specificităţi de substrat a enzimei ce catalizează această reacţie şi care se numeşte aminoacil-ARNtsintetaza.
Această enzimă conţine trei situsuri de legare, din care două sunt înalt specifice: un situs de
legare a aminoacidului, unul pentru ARNt şi al treilea situs (cu o specificitate mai largă) pentru legarea
ATP-ului.
Interacţiunea dintre aminoacil-ARNt-sintetază şi substratul nucleotidic (ARNt) depinde de
succesiunea nucleotidică a acestuia din urmă. S-a demonstrat astfel, că înlăturarea a două dublete
nucleotidice (succesiunea GG de la extremitatea catenei poliribonucleotidice şi succesiunea AC
localizată aproximativ la mijlocul acesteia), sau înlocuirea lor cu alte nucleotide, determină pierderea
capacităţii moleculei de ARNt de a se lega la centrul activ al enzimei. S-a concluzionat de aceea că aceste
fragmente nucleotidice sunt direct implicate în mecanismul legării moleculei de ARNt la nivelul centrului
activ al aminoacil-ARNt-sintetazei.
Reprezentarea succesiunilor nucleotidice din ARN t ce interacţionează cu centrul activ al aminoacil-ARN t-sintetazei
Studiul mecanismului „recunoaşterii” fiecărei molecule de aminoacid de către ARNt-ul său
specific reprezintă unul din aspectele care s-au bucurat de o atenţie deosebită din partea cercetătorilor.
Procesul recunoaşterii directe este exclus dat fiind faptul că extremitatea catenei de ARNt ce leagă
aminoacidul este universală, adică absolut identică pentru toate moleculele de ARNt. S-a demonstrat
experimental că recunoaşterea ARNt de către aminoacidul său specific se face indirect, prin intermediul
aminoacil-ARNt-sintetazei, adică la nivelul enzimei implicate direct în activarea aminoacizilor. Numai
acest mecanism explică existenţa a 20 de enzime necesare biosintezei complecşilor aminoacil-ARNt
pentru cei 20 de aminoacizi proteinogeni. Aceasta înseamnă că aminoacil-ARNt-sintetazele sunt efectiv
implicate în transmiterea informaţiei genetice deoarece catalizează legarea fiecărui aminoacid de ARNtul
său specific.