Synthèse des protéines

Étapes de la synthèse des protéines

1. Assemblage de la chaîne protéique

   • Formée d'acides aminés connectés pour créer une séquence avec un début et une fin.
   • Dépend de la séquence en acides aminés portée par l'ARN messager (ARNm).

2. ARN messager (ARNm)

   • Composé de quatre nucléotides : A, U, G, C.
   • Un codon est une séquence de trois nucléotides correspondant à un acide aminé.
   • Plus de 60 codons pour 20 acides aminés (plusieurs codons pour un même acide aminé, chaque acide aminé a ses codons spécifiques).
   • L'ARNm, issu du noyau, est libre dans le cytoplasme et s'associe au ribosome.

3. Ribosome

   • Complexe de protéines qui se fixe au début de l'ARNm.
   • Avance sur l'ARNm et lit le code génétique codon par codon.
   • Le codon initiateur est toujours AUG, correspondant à la méthionine.

4. Processus de traduction

   • L'ARN de transfert (ARNt) amène l'acide aminé correspondant au codon sur l'ARNm.
   • Enzyme libère la méthionine de l'ARNt pour la transmettre au deuxième acide aminé.
   • La chaîne protéique se prolonge par l'ajout de nouveaux acides aminés.
   • Liaisons covalentes solides entre acides aminés.
   • La chaîne d'acides aminés est linéaire à la sortie du ribosome mais se replie pour former la structure 3D de la protéine.

5. Fin de la synthèse

   • Arrêt au codon stop, absence d'ARNt reconnaissant ce codon.
   • Libération de la chaîne protéique dans le cytoplasme et dissociation du ribosome.

Synthèse et destination des protéines

• Amplification : Un ARNm peut être lu par plusieurs ribosomes simultanément pour produire environ 30 copies de protéines identiques.
• Protéines cytoplasmiques : Synthétisées dans le cytoplasme, peuvent rester dans le cytoplasme (ex: protéines du cytosquelette) ou rejoindre des compartiments endomembranaires (ex: mitochondries).
• Protéines membranaires ou extracellulaires : Synthèse débute dans le cytoplasme et se poursuit dans le réticulum endoplasmique.
• Protéines ribosomiques : Synthétisées dans le cytoplasme, assemblées en ribosomes dans le noyau, associées ensuite à l'ARNm.
• Protéines nucléaires : Synthétisées dans le cytoplasme, transférées dans le noyau, certaines retournent dans le cytoplasme.

Le ribosome fait bien plus que simplement lire l'ARNm. Il joue un rôle crucial dans plusieurs étapes de la synthèse protéique :

• Liaison de l'ARNm et des ARNt : Le ribosome possède des sites de liaison spécifiques pour l'ARNm et pour les ARNt. Il assure ainsi le positionnement correct de ces molécules pour que la traduction se déroule efficacement. L'ARNt ne pourrait pas se fixer correctement et efficacement à l'ARNm sans l'aide structurale du ribosome.

• Formation de la liaison peptidique : La fonction principale du ribosome est de catalyser la formation de la liaison peptidique entre les acides aminés. C'est une réaction chimique qui unit les acides aminés successifs pour former la chaîne polypeptidique. Le ribosome agit comme une enzyme, facilitant cette réaction. L'ARNt ne possède pas cette capacité enzymatique.

• Translocation : Après la formation d'une liaison peptidique, le ribosome se déplace le long de l'ARNm pour lire le codon suivant. Ce mouvement, appelé translocation, est essentiel pour la progression de la synthèse protéique.

• Reconnaissance des codons stop : Le ribosome reconnaît les codons stop, signalant la fin de la traduction. Il déclenche alors la libération de la chaîne polypeptidique terminée.

En résumé, bien que les ARNt apportent les acides aminés, le ribosome est indispensable pour orchestrer le processus entier de traduction, en assurant l'assemblage correct et efficace des acides aminés en une protéine fonctionnelle. Il ne s'agit pas seulement de "lire", mais d'un rôle catalytique et organisationnel essentiel.