Agustina Setiawati, M.Sc., Apt translation Agustina Setiawati, M.Sc., Apt

Pendahuluan DOGMA SENTRAL

PENDAHULUAN Proses sintesis polipeptida dengan berdasar kodon mRNA

Translation in Pro- and Eukaryotic Cells

Tempat Translasi Terjadi Eukaryotic cytoplasm Eu- and Prokaryotic Ribosomes Prokaryotes, Eukaryotic organelles (mitochondria, chloroplasts)

Ruang dalam Ribosom: A, P dan E E: Exit site for free tRNA P: peptidyl-tRNA A: aminoacyl-tRNA Ruang dalam Ribosom: A, P dan E

Tahap translasi Aktivasi Inisiasi Elongasi Terminasi

Aktivasi Asam amino teradenilasi menggunakan ATP Asam amino yang teradenilasi bergabung dengan tRNA membentuk aminoasil tRNA dikatalisis oleh enzim aminoacyl tRNA synthase Terjadi ikatan antara gugus COOH AA tsb dg gugus 3’OH tRNA melalui ikatan ester

Struktur tRNA && mRNA

Proses adenilasi - Aktivasi

Redundant Codon

Wobble pairing 1 basa dapat berikatan dengan lebih dari 1 basa yg lain

Inisiasi Proses inisiasi melibatkan perakitan komponen translasi yaitu : 2 sub unit ribosom mRNA aminoasil tRNA pertama GTP sbg sumber energi faktor inisiasi (initiation factor = IF) yang membantu perakitan kompleks inisiasi

Inisiasi Ribosom terdiri atas 3 site : A site : utk masuknya aminoasil tRNA (kecuali aminoasil tRNA pertama yg berupa fmet-tRNA) P site : tempat peptidil tRNA dibentuk E site : exit site of the uncharged tRNA (tempat keluarnya asam amino)

Inisiasi Prokariotik Inisiasi translasi dimulai dengan asosiasi ribosom sub unit kecil & besar IF1 memblok site A (agar hanya fmet-tRNA dpt terikat pd P site & tdk ada aminoasil tRNA lain yg dpt terikat pd A site selama inisiasi) IF3 memblok E site IF2 terikat pd fmet-tRNA & membantu terikatnya tRNA pd ribosom sub unit kecil

Dimana Ribosom menempel pada mRNA prokariotik? Shine-Dalgarno (ribosome binding) sequence: A nucleotide sequence (consensus = AGGAGG) that is present in the (5') untranslated region(s) of prokaryotic mRNAs. This sequence serves as a binding site for ribosomes.

Inisiasi Eukariotik Membutuhkan Initiation Factor yg eIF3 eIF5 eIF2 GTP Met eIF1 eIF1A eIF1A and eIF3 promote binding of the multifactor complex to the 40S subunit Membutuhkan Initiation Factor yg Kompleks = kompleks 43S eIF5 40S eIF3 eIF2 GTP 43S Complex Met eIF1 eIF1A

Inisiasi Eukariotik (initiating) AUG 5’ ‘cap’ Stop codon me7’Gppp open reading frame A(n) Kompleks 43S berjalan pada mRNA mencari start kodon: AUG 43S

Inisiasi Eukariotik (initiating) AUG 5’ ‘cap’ Stop codon ‘scans’ me7’Gppp open reading frame A(n)

Inisiasi Eukariotik 40S (initiating) AUG 5’ ‘cap’ Stop codon me7’Gppp A(n) Setelah menemukan START KODON, kompleks 43S berhenti. Sub unit 40S ribosom datang, disusul 60S. Setelah sub unit Ribosom lengkap, kompleks 43S lepas

Inisiasi Eukariotik 5’ ‘cap’ 40S Stop codon me7’Gppp A(n) (initiating) AUG 60S

ELONGASI Asam amino kedua dibawa tRNA masuk ke dalam ruang A Terjadi ikatan antara AA pd ruang P dengan AA di ruang A tRNA pd ruang P bergeser ke ruang E utk keluar Polipeptida & tRNA pd ruang A begeser ke ruang P

Enzim peptidyl transferase Reaksi dalam Elongasi Enzim peptidyl transferase

TERMINASI Diperantarai oleh STOP KODON (UAA, UAG, UGA). STOP KODON tidak merespon tRNA untuk datang Release factors (RFs) terikat pada STOP KODON dan membantu proses disosiasi/lepasnya sub unit ribosom. Ada 3 macam RF: RF1 mengenali UAA and UAG RF2 mengenali UAA and UGA RF3 menstimulasi terminasi

Kerja Release Factor Peptidyl transferase (enzim yg sama utk membentuk ikatan peptida) melepas polipeptida dari ruang P. tRNA lepas. Subunit Ribosoma dan RF lepas dari mRNA. fMet atau Met dipotong dari polipeptida

MODIFIKASI PASCA TRANSLASI Proses modifikasi protein/polipeptida yang baru saja selesai disintesis

MODIFIKASI PASCA TRANSLASI Glikosilasi Penambahan gugus karbohidrat pada protein disebut sebagai glikosilasi Terjadi pada asam amino asparagin, hhidroksilisin, serine, or threonine.

Asilasi Alkilasi Penambahan gugus asil, pada gugus N protein Penambahan gugus alkil (seperti: methyl, ethyl). Metilasi: biasanya terjadi pada residu lysine or arginine

Penambahan gugus Lipid Prenyl groups Farnesylation Geranylgeranylation attached to Cys at or near C-terminus Cholesterol attaches to C-terminal Gly

Fosforilasi PELIPATAN PROTEIN Diperantarai oleh molekul:

Protein Folding

Proteins show four hierarchical levels of structural organization: Primary structure = amino acid sequence Determined by the genetic code of the mRNA. Secondary structure = folding and twisting of a single polypeptide chain. Result of weak H-bonds and electrostatic interactions e.g., -helix (coiled) and -pleated sheet (zig-zag). Tertiary structure = three dimensional shape (or conformation) of a single polypeptide chain. Results from the different R groups. Quaternary structure = association between polypeptides in multi-subunit proteins (e.g., hemoglobin). Occurs only with two or more polypeptides.

Praktikum Biologi Molekuler 2009 struktur protein Praktikum Biologi Molekuler 2009 11/18/2018

Praktikum Biologi Molekuler 2009 struktur protein Praktikum Biologi Molekuler 2009 11/18/2018

Praktikum Biologi Molekuler 2009 α-helices Praktikum Biologi Molekuler 2009 11/18/2018

Praktikum Biologi Molekuler 2009 A-sheet Praktikum Biologi Molekuler 2009 11/18/2018

Praktikum Biologi Molekuler 2009 struktur protein Praktikum Biologi Molekuler 2009 Motif (super-secondary structure. Kombinasi  heliks dan  sheet. Motif-motif bergabung membentuk suatu struktur protein disebut DOMAIN. 11/18/2018

Praktikum Biologi Molekuler 2009 struktur protein Praktikum Biologi Molekuler 2009 11/18/2018

Praktikum Biologi Molekuler 2009 struktur protein Praktikum Biologi Molekuler 2009 11/18/2018

Protein Cleavage

Chloramphenicol inhibits peptidyl transferase (PT) activity! Antibiotics that inhibit protein synthesis by binding to ribosomes. Erythromycin inhibits translocation. Streptomycin causes misreading. Tetracycline inhibits binding of tRNA. Chloramphenicol inhibits peptidyl transferase (PT) activity! Inhibits PT on 80S cytoplasmic ribosomes

Where is protein modification happened in the cell?

Want to know more? Just ask!