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Den Prozess der Polypeptidketten-Verlängerung (Elongation) kann man als zyklischen Vorgang mit drei klar voneinander unterscheidbaren Schritten betrachten:
1. Bindung einer neuen tRNA in Position A
Im ersten Schritt wird ein Aminoacyl-tRNA-Molekül an einer
leeren A-Stelle neben einer besetzten P-Stelle an das Ribosom
gebunden. Dort bildet es Basenpaare mit den drei mRNA-Nukleotiden,
die an der A-Stelle exponiert sind.
2. Bildung der Peptidbindung
Im zweiten Schritt wird das Carboxy-Ende der Polypeptidkette von
dem an der P-Bindungsstelle liegenden tRNA-Molekül getrennt und
über eine Peptidbindung an die Aminosäure gebunden, die an
das tRNA-Molekül in der A-Stelle gebunden ist. Katalysiert wird
diese Reaktion von der Peptidyltransferase. Diese enzymatische
Aktivität wird vermutlich durch einen bestimmten Abschnitt des
grössten rRNA-Moleküls in der grossen
Ribosomen-Untereinheit vermittelt.
3. Translokation und Freisetzung der tRNA aus Position B
Im dritten Schritt schliesslich wird die neue Peptidyl-tRNA von
der A-Stelle in die P-Stelle verschoben. Dabei bewegt sich das
Ribosom um genau drei Nukleotide auf der mRNA weiter. Dieser Schritt
erfordert Energie und wird durch eine Folge von
Konformationsänderungen in Gang gesetzt, die durch Hydrolyse
eines GTP-Moleküls getrieben werden. Während des im dritten
Schritt ablaufenden Translokationsvorgangs löst sich das im
zweiten Schritt an der P-Stelle gebildete freie tRNA-Molekül vom
Ribosom und kehrt in den cytoplasmatischen tRNA-Vorrat zurück.
Daher ist am Ende des dritten Schritts die A-Stelle wieder frei und
kann eine neue tRNA aufnehmen, an welche die nächste
Aminosäure gebunden ist. Damit beginnt der ganze Vorgang von
neuem.
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