Tổng hợp Protein

Mục tiêu bài học

• Phân tích cấu trúc các amino axit quan trọng trong quá trình tạo chuỗi polypeptit.
• Giải thích đặc điểm mã di truyền và ứng dụng.
• Phân biệt các giai đoạn tổng hợp protein ở tế bào prokaryote và eukaryote.
• Ứng dụng trong y học.

Nội dung chính

Cấu trúc và tính chất của amino axit

• 20 loại amino axit cơ bản.
• Cấu trúc chung: nhóm amino NH2, cacbon trung tâm, nhóm cacboxyl.
• Phân biệt bởi cấu trúc của mạch bên R.
• Có 2 dạng đồng phân L và D.
• Chia nhóm amino axit:
  • Nhóm phân cực (ưa nước): tích điện âm (acid) hoặc dương (bazơ).
  • Nhóm không phân cực (kị nước): không tan trong nước.

Mã di truyền

• Đặc điểm chung của mã di truyền:
  • Tính đặc hiệu: Mã hóa cho một amino axit.
  • Tính suy thoái: Nhiều bộ ba mã cho cùng một amino axit.
  • Tính phổ biến: Chung cho mọi sinh vật.
• 64 codon mã hóa cho 20 amino axit.

Quá trình dịch mã (Translation)

Giai đoạn ở prokaryote

1. Hoạt hóa amino axit: Gắn amino axit vào ARN vận chuyển nhờ enzym aminoacyl-tRNA synthetase.
2. Khởi đầu chuỗi polypeptit:
   • Amino axit mở đầu: formylmethionine.
   • Yếu tố khởi đầu: IF1, IF2, IF3.
3. Kéo dài chuỗi polypeptit:
   • Gắn amino axit vào ribosome.
   • Hình thành liên kết peptit.
4. Kết thúc: Nhận diện codon kết thúc, giải phóng chuỗi polypeptit.

Giai đoạn ở eukaryote

• Tương tự prokaryote nhưng phức tạp hơn, nhiều yếu tố tham gia hơn.
• Methionine là axit amin mở đầu.

Ứng dụng trong y học

• Tổng hợp insulin từ vi sinh vật để điều trị tiểu đường nhờ vào tính phổ biến của mã di truyền.

Chất ức chế quá trình tổng hợp protein

• Kháng sinh: Tetracyclin, Streptomycin gắn vào tiểu đơn vị ribosome để ức chế quá trình dịch mã.

Kết luận

• Trình tự nucleotide quyết định trình tự của amino axit trong protein.
• Protein cuộn lại thành cấu trúc bậc 2, 3, 4 do các liên kết hóa học.