Запуск (инициация) и завершение (терминация) синтеза белковой молекулы.

Как уже рассказывалось, большие и малые субъединицы рибосом образуются в ядрышке. После выхода в цитоплазму малая субъединица соединяется с определенной молекулой тРНК (она называется инициаторная тРНК), на которой в этот момент уже " висит" аминокислота метионин (см. рис. 33).

Рис. 33

После этого малая субъединица присоединяет молекулы еще двух белков (они называются факторы инициации трансляции). К 5'-концу иРНК присоединена специальная молекула - кэп (по-английски " cap" означает " шапочка, колпачок"). Малая субъединица, соединенная со всеми перечисленными молекулами, " узнает" кэп с присоединенными к нему еще несколькими факторами инициации трансляции, и начинает ползти от него по иРНК в сторону 3'-конца. При этом антикодон инициаторной тРНК все время как бы ощупывает иРНК, и, в какой-то момент, прилипает к комплементарной ему тройке нуклеотидов - стартовому, или инициирующему, кодону АУГ. Малая субъединица останавливается и не трогается с места до тех пор, пока к ней не присоединится большая субъединица рибосомы. Затем к рибосоме присоединяется еще одна молекула тРНК, и начинается синтез белка. В начале любой белковой молекулы при таком способе синтеза, естественно, оказывается одна и та же аминокислота - метионин. Однако метионин впоследствии обычно " отрезается" специальным ферментом - гидролазой. Изготовление многих белков включает еще несколько операций (все вместе они обозначаются словами процессинг белков), например, вырезание участка из середины цепочки аминокислот, присоединение к вариабельной части какой-то аминокислоты остатка фосфорной кислоты и т.п.

Рис. 34

Синтез белка всегда останавливается на одном из трех так называемых нонсенс-кодонов. Слово " нонсенс" означает " чепуха, бессмыслица". Дело в том, что эти три кодона не комплементарны никаким антикодонам тРНК. Поэтому рибосома, дойдя до нонсенс-кодона, останавливается (см. рис. 34). В цитоплазме имеются специальные белки, " вызволяющие" рибосому из подобного затруднительного положения. Они называются факторы терминации трансляции. Такой белок присоединяется к рибосоме, остановившейся перед нонсенс-кодоном, и гидролизует связь между тРНК и висящей на ее 3'- конце готовой цепочкой аминокислотных остатков, то есть белком. В результате белок отделяется от рибосомы, и сама рибосома разваливается на большую и малую субъединицы.

Рис. 35

Для полноты картины осталось рассказать, как попадают в комплекс Гольджи молекулы пищеварительных ферментов и белков-переносчиков. Синтез этих белков происходит на мембране ЭПС (рис. 35). Затем от ЭПС отделяются мембранные пузырьки с этими белками и сливаются с цистернами комплекса Гольджи. В комплексе Гольджи происходит сортировка всех доставленных белков. Результат этой сортировки - формирование вакуолей различного назначения с соответствующими молекулами внутри, например, первичных лизосом.