Биосинтез на протеини - Основни биологични познания - Биология
меню на сайта
Биосинтеза на протеини
В метаболизма на организма водещата роля принадлежи на протеините и нуклеиновите киселини. Протеиновите вещества формират основата на всички жизненоважни клетъчни структури; те са част от цитоплазмата. Протеините са изключително реактивни. Те са надарени с каталитични функции, т.е. са ензими, следователно протеините определят посоката, скоростта и най-близката консистенция, конюгация на всички метаболитни реакции.
Водещата роля на протеините във феномените на живота е свързана с богатството и разнообразието на техните химични функции, с изключителна способност за различни трансформации и взаимодействия с други прости и сложни вещества, изграждащи цитоплазмата.
Нуклеиновите киселини са част от най-важния орган на клетката - ядрото, както и цитоплазмата, рибозомите, митохондриите и т.н. Нуклеиновите киселини играят важна, основна роля за наследствеността, променливостта на организма, за синтеза на протеини.
Една от задачите на съвременната биология и най-новите ѝ клонове - молекулярната биология, биоорганичната химия, физикохимичната биология - е да дешифрира механизмите на синтез на протеинова молекула, съдържаща стотици, а понякога и хиляди аминокиселинни остатъци. Механизмът на синтез трябва да има прецизна кодираща система, която автоматично програмира включването на всеки аминокиселинен остатък на определено място в полипептидната верига. Кодиращата система определя първичната структура, а вторичните и третичните структури на белтъчната молекула се определят от физикохимичните свойства и химичната структура на аминокиселините.
Първоначалните идеи, според които протеиновият синтез може да се катализира от същите протеолитични ензими, които причиняват неговата хидролиза, но чрез обратимостта на химична реакция, не са потвърдени. Оказа се, че синтетичните и катаболните реакции протичат не само по различни начини, но и в различни субклетъчни фракции. Не беше потвърдена и хипотезата за предварителния синтез на къси пептиди с последващото им комбиниране в единична полипептидна верига. По-правилно беше предположението, че синтезът на протеини изисква енергийни източници, наличието на активирани свободни аминокиселини и няколко вида нуклеинови киселини.
Съветските биохимици са допринесли значително за съвременните идеи за механизма на протеиновия синтез. И така, в лабораторията на А.Е. Браунщайн е първият, който посочва участието на АТФ в синтеза на квазипептидни връзки. В.Н. Орехович показа още през 50-те години, че прехвърлянето на аминоцилни или пептидилни групи към NH2 групата на аминокиселините може да се извърши не само с амидна или пептидна връзка, но и с естерова връзка. Именно този механизъм е в основата на транспептидиращата реакция в 50S рибозомата на етапа на удължаване на протеиновия синтез.