Przeczytaj
Jak powstają peptydy? Informacje ogólne
Wśród peptydów wyróżnia się białka, oligopeptydy i polipeptydy. Białka są polimerami liniowymi zbudowanymi z co najmniej 101 jednostek zwanych aminokwasami. Cząsteczki aminokwasów występujące w białku zwane są resztami aminokwasowymi. Polimery, w których skład wchodzi od 11 do 100 reszt aminokwasowych, określa się jako polipeptydy, a te zawierające od 2 do 10 reszt aminokwasowych – oligopeptydy.
Peptydy powstają w procesie kondensacji, czyli reakcji polegającej na połączeniu aminokwasów za pomocą wiązania peptydowego. W jej wyniku, oprócz peptydu, powstaje również cząsteczka wody.
Wiązanie peptydowe występuje pomiędzy atomem azotu z grupy aminowej (–NH) a atomem węgla z grupy karboksylowej (–COOH).
Proces kondensacji powtarzany jest wielokrotnie i prowadzi do powstania oligopeptydu, polipeptydu lub białka, czyli polimeru złożonego z odpowiedniej liczby aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi.
Poszczególne peptydy mają specyficzną sekwencję aminokwasową. Na jednym końcu łańcucha polipeptydowego pozostaje wolna grupa aminowa (N‑koniec), a na drugim – karboksylowa (C‑koniec).
Jak zapisać wzór peptydu i utworzyć jego nazwę?
Wzory peptydów zapisuje się od N‐końca do C‐końca.
Nazwy systematyczne peptydów tworzy się od N‐końca do C‐końca.
Do nazw aminokwasów, których grupa karboksylowa jest zaangażowana w tworzenie wiązania peptydowego, dodaje się końcówkę „-ylo” lub „-ilo”.
Nazwa aminokwasu na C‐końcu pozostaje bez zmian.
Przykładowe peptydy
Biosynteza białek
Miejscem syntezy białek w komórce są rybosomyrybosomy – wolne w cytozolu lub związane z siateczką śródplazmatyczną.
Skład aminokwasowy białek syntetyzowanych przez rybosomy zapisany jest w kolejności nukleotydów w DNA. Na bazie informacji zawartej w DNA (poprzez transkrypcjętranskrypcję) powstaje informacyjny RNA (czyli mRNAmRNA), który z kolei stanowi matrycę do syntezy łańcucha białkowego. Zapis genetyczny w postaci mRNA przetłumaczony zostaje na zapis aminokwasowy, dlatego synteza białek nazywana jest często translacjątranslacją. W procesie translacji poza mRNA uczestniczy także tRNAtRNA, który transportuje aminokwasy do miejsca syntezy – rybosomu.
Biosyntezę białka można podzielić na kilka etapów:
aktywacja aminokwasów;
inicjacja;
elongacja;
terminacja.
Więcej informacji na temat transkrypcji znajdziesz w e‑materiale Transkrypcja eukariotyczna – etapy i przebieg.
Więcej informacji na temat translacji znajdziesz w e‑materiałach: Przebieg translacji u Eukaryota i Budujemy białko.
Aktywacja aminokwasów
Aminokwas, który wejdzie w skład białka, musi zostać przeniesiony z cytozolu na rybosom i związany z nim mRNA. Funkcję transportera aminokwasu pełni tRNA (transportujący RNA), który łączy się z odpowiednim aminokwasem.
Więcej informacji na temat tego procesu znajdziesz w e‑materiale Aminoacylacja tRNA.
Inicjacja
Kolejnym etapem syntezy białek jest inicjacja. Do małej podjednostki rybosomu przyłącza się mRNA. Następnie do odpowiedniego miejsca na mRNA przyłączany jest tRNA transportujący pierwszy aminokwas syntetyzowanego peptydu – metioninęmetioninę. Na koniec etapu inicjacji do opisanego kompleksu w obecności jonów magnezu przyłącza się duża podjednostka rybosomu.
Więcej informacji na temat tego procesu znajdziesz w e‑materiale Regulacja inicjacji transkrypcji.
Elongacja
Kolejnym etapem translacji jest elongacja, czyli wydłużanie łańcucha peptydowego. Kiedy dwa aminokwasy znajdą się obok siebie, dochodzi do kluczowej reakcji, czyli wytworzenia wiązania peptydowego pomiędzy nimi. Energia niezbędna do wytworzenia wiązania peptydowego pochodzi z rozpadu wiązania wysokoenergetycznego między aminokwasem a tRNA.
Terminacja
Do zakończenia translacji dochodzi wtedy, gdy zostanie zerwane wiązanie między peptydem a tRNA. Następuje uwolnienie peptydu. Rybosom rozpada się na dwie podjednostki i uwalnia się mRNA. Białko powstałe w wyniku translacji może ulegać pewnym przemianom – modyfikacjom potranslacyjnym. Polegają one np. na usunięciu z białka aminokwasu metioniny lub na przyłączeniu do białka reszty cukrowej.
Więcej informacji na ten temat znajdziesz w e‑materiale Modyfikacje potranslacyjne białek.
Więcej informacji na temat przebiegu translacji znajdziesz w e‑materiale Etapy ekspresji genu u prokariontów i eukariontów.
Słownik
aminokwas białkowy zawierający w strukturze atom siarki, kodowany przez jeden kodon (trójkę nukleotydów) – AUG; kodon ten, nazywany kodonem start
, jest odczytywany przez rybosom jako miejsce startu translacji
rodzaj kwasu rybonukleinowego, którego funkcją jest przenoszenie informacji genetycznej na temat kolejności (sekwencji) aminokwasów w łańcuchu białkowym
organella komórkowa zbudowana z rRNA i białek, której funkcją jest synteza białek na drodze translacji
proces syntezy RNA, podczas którego na matrycy DNA syntetyzowana jest komplementarna nić mRNA
drugi etap ekspresji informacji genetycznej, podczas którego, na podstawie informacji zapisanej w nici mRNA, syntetyzowany jest polipeptyd
transportujący (transferowy; również: przenoszący lub przenośnikowy) kwas rybonukleinowy, pośredniczący w przyłączaniu kolejnych aminokwasów w procesie biosyntezy białka