Síntese de Proteínas

A síntese proteica é um fenômeno relativamente rápido e muito complexo que ocorre em quase todos os organismos, e se desenvolve no interior das células. Este processo tem duas fases: transcrição e a tradução.

 

Transcrição

Ocorre no interior do núcleo das células e consiste na síntese de uma molécula de RNAm (RNA Mensageiro) a partir da leitura da informação contida no cístron de uma molécula de DNA. Este processo inicia-se pela ligação de um complexo enzimático à molécula de DNA, o RNA-polimerase. A enzima helicase desfaz a dupla hélice, destruindo as ligações de hidrogênio que ligam as bases complementares das duas cadeias, afastando-as. O RNA-polimerase, inicia a síntese de uma molécula de mRNA de acordo com a complementaridade das bases nitrogenadas. Nesse processo, as bases pareiam-se: a adenina do DNA se liga à uracila do RNAm, a timina do DNA com a adenina do RNAm, a citosina do DNA com a guanina do RNAm, e assim sucessivamente, havendo a intervenção da enzima RNA-polimerase. Quando a leitura termina, a molécula mRNA separa-se da cadeia do DNA, esta restabelece as ligações de hidrogênio e a dupla hélice é reconstituída.
Nem todas as sequências da molécula do DNA codificam aminoácidos. O RNA sintetizado sofre um processamento ou maturação antes de abandonar o núcleo. Algumas porções do RNA transcrito, “íntrons”, vão ser removidas e as porções não removidas, “éxons”, ligam-se entre si, formando assim um mRNA maturado. O RNA que sofre este processo de exclusão de porções é designado do RNA pré-mensageiro. No final do processo, o mRNA é constituído apenas pelas sequências que codificam os aminoácidos de uma proteína, podendo assim migrar para o citoplasma, onde vai ocorrer a tradução da mensagem, isto é, a síntese de proteínas.

 

Ativação de aminoácidos

Nessa etapa, atua o RNA transportador (RNAt), que leva os aminoácidos dispersos no citoplasma até os ribossomos. Numa das regiões do RNAt está o anticódon, uma sequência de 3 bases complementares ao códon de RNAm. A ativação dos aminoácidos é dada por enzimas específicas que se unem ao RNA transportador, formando o complexo aa-RNAt, dando origem ao anticódon (um trio de códons complementar aos códons do RNAm). Para que esse processo ocorra é preciso haver energia, que é fornecida pelo ATP.

 

Tradução

Ocorre no citoplasma e é a segunda parte da síntese proteica. Nessa fase a mensagem contida no RNAm é decodificada no ribossomo. Participa do processo:

  • mRNA ou RNA mensageiro, que vem do interior do núcleo
  • Os ribossomos
  • O RNAt ou RNA ribossomal (ou ainda RNA transportador)
  • Enzimas (responsáveis pelo controle das reações de síntese)
  • E o ATP, é o que fornece energia necessária para o processo

 

Nas moléculas de RNAt apresentam-se cadeias de 75 a 80 ribonucleotídeos que funcionam como intérpretes da linguagem do mRNA e da linguagem das proteínas.

 

Todas as Moléculas de mRNA possuem:

  • um Códon de iniciaçao, que é sempre o mesmo (AUG), correspondente ao aminoácido metionima
  • vários códons que determinam a sequência dos aminoácidos no polipeptídeo
  • um códon de terminaçao, que marca o final daquela cadeia polipeptídica, podendo ser UAG, UAA, ou UGA; só há um deles na molécula de mRNA

 

O processo da tradução encerra com três etapas: iniciação, alongamento e finalização.

 

Iniciação

A subunidade menor do ribossoma liga-se à extremidade 5′ do mRNA, esta, desliza ao longo da molécula do mRNA até encontrar o codão de iniciação (AUG), transportando o tRNA ligado a um aminoácido, ligando-se ao codão de iniciação por complementaridade. A subunidade maior liga-se à subunidade menor do ribossoma. O processo de tradução começa pelo aminoácido de metionina AUG.

 

Alongamento

Um 2º tRNA transporta um aminoácido específico de acordo com o codão. Estabelece-se uma ligação peptídica entre o aminoácido recém-chegado e a metionina. O ribossoma avança três bases ao longo do mRNA no sentido 5′ -> 3′, repetindo-se sempre o mesmo processo. Os tRNA que já se ligaram inicialmente, vão-se desprendendo do mRNA sucessivamente.

 

Finalização

O ribossomo encontra o codão de finalização – UAA, UAG ou UGA terminando assim o alongamento. Quando último tRNA abandona o ribossoma, as subunidades do ribossoma separam-se, podendo ser recicladas e por fim, a proteína é libertada.

 

Referências

  1. Lemon, P.W.R. Effects of exercise on dietary protein requirements. Int J Sport Nutr., 8:426-447. December 1998.
  2. Norton, L.E. & Layman, D.K. Leucine Regulates Translation Initiation of Protein Synthesis in Skeletal Muscle after Exercise. J. Nutr., 136:533S-537S, February 2006.
  3. Katsanos, C.S., Kobayashi, H., Sheffield-Moore, M., Aarsland, A. & Wolfe, R.R. A high proportion of leucine is required for optimal stimulation of the rate of muscle protein synthesis by essential amino acids in the elderly. Am J Physiol Endocrinol Metab., 291: E381-E387, February 2006.
  4. Paddon-Jones, D., Sheffield-Moore, M., Zhang, X.J., Volpi, E., Wolf, S.E., Aarsland, A., Ferrando, A.A. & Wolfe, R.R. Amino acid ingestion improves muscle protein synthesis in the young and elderly. Am J Physiol Endocrinol Metab., 286: E321-E328, March 2004.