Molekulare Zellbiologie

1
Molekulare Zellbiologie

• Proteinsynthese II.

2
II.

• Der genetische Code

3
In vitro Proteinsynthese(Nierenberg-Systeme)

• Zellextrakt
• Ribosomen, tRNA, Proteinfaktoren
• ATP, GTP
• mRNA
• 20 AS (1 radioaktiv markiert)
• Detektion Filterpercipitierung

4
Experimente für Aufklärung des genetischen Codes

• Problem mRNA synthetisieren
• Polynucleotide-Phosphorylase
• template-unabhängige RNA-Synthese
• I. Synthetische monotone Polynucleotide
• (Poly U, A, C)
• II. Synthetische Kopolymere
• z.B Poly(AC) AAA, ACA, AAC, CAA usw.

5
Experimente für Aufklärung des genetischen Codes

• III. Aminoacyl-tRNA Bindungsanalyse
• Nierenberg-Systeme
• Trinucleotide als mRNA
• Kein GTP AS-tRNA-Bindung, aber keine
  Peptidyltransferase-Reaction
• 20 Experimente (1 AS radioaktive) mit jeder
  Triplet
• Filtergebundene Ribosomen

6
Eigenschaften des genetischen Codes

• Triplett
• Redundant (degeneriert) (1 AS mehrere Codons
  3 STOP-Codons)
• Wobble (3. Pos.)
• Eindeutig (1 Codon -gt 1 AS)
• Kontinuierlich (lückenlos, nicht überlappend)
• Universell (Mitochonrien!)

7
ORF

• Open reding frame
• Offener Leseraster
• Initiationscodon
• Stopcodon
• 3n

8
Mechanismus der Proteinsynthese

• Initiation
• Elongation
• Termination

9
Initiation

• Strartcodon fMet-tRNA
• Shine-Dalgarno-Sequenz
• IFs (Initiationsfaktoren) GTP
• 30S -gt 70S Initiationscomplex

10
Elongation

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

11
Termination

• Stoppcodon
• Releasing factors (Freisetzungsfaktoren)

12
Eigenschaften der Proteinsynthese

• 5 -gt 3
• N -gt C
• Polysomen
• 4 energiereiche Phosphatbindungen/AS
• ATP -gt AMP (AS Aktiverung)
• 2 GTP -gt GNP (Elongation)

13
Antibiotika Inhibitoren der Proteinsynthese

• Chloramphenicol Peptidyltransferase
• Erythromycin Translocation
• Tetracyclin AS-tRNA-Bindung
• Streptomycin 30 Untereinheit
• Puromycin frühe Termination