Как начинается синтез белка

Цепочка аминокислоту составляющих молекулу белка, начинает образовываться в тот момент, когда специальный переносчик доставит к месту синтеза одну из стандартных аминокислот в несколько модифицированном виде.

За последние 15 лет накопилось огромное количество сведений о том как живые клетки производят молекулы белка. В лабораториях всего мира исследователи шаг за шагом все подробнее изучают архитектуру различных белков, все глубже постигают природу генетического материала, содержащего инструкции, необходимые для построения белковых молекул, изучают особенности кода, с помощью которого эти инструкции записаны, а также процессы, посредством которых инструкции воплощаются в готовые конструкции. Используя все эти сведения, экспериментаторы уже синтезировали в бесклеточной среде ряд родственных белкам молекул, и недалек тот день, когда мы сможем описать, а возможно, и контролировать каждый этап построения белка.

Как же начинается синтез белка?

До недавнего времени такой вопрос никого особенно не беспокоил. Коль скоро в клетке есть достаточный запас аминокислот, входящих в состав синтезируемого белка, из них формируется полипептидная цепь, которая в конце концов превращается в молекулу белка; вроде бы клетке и незачем иметь специальный механизм, определяющий начало синтеза. Однако теперь мы знаем, что такой пусковой механизм у клетки есть. После того как его существование было установлено, появилась возможность детально изучить тот первый шаг, с которого начинается построение белковой молекулы.

Для дальнейшего обсуждения нам необходимо описать в общих чертах весь процесс синтеза белка живой клеткой. Белки построены из аминокислот примерно 20 разных видов. Молекула белка представляет собой длинную цепь аминокислотных остатков, связанных друг с другом в специфической последовательности. Обычно одна молекула содержит от 100 до 500, а то и больше аминокислот. Клетка синтезирует сотни разных белков, и план построения каждого белка хранится в длинной молекуле дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Молекула ДНК имеет вид цепи, звеньями которой служат нуклеотиды. Каждый нуклеотид содержит боковую группу атомов, которую называют основанием. Последовательность оснований в цепи ДНК определяет последовательность аминокислот в молекуле белка. В ДНК имеется четыре вида оснований: аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т) и цитозин (Ц). Один триплет, т. е. последовательность из трех оснований, образует кодон, которому соответствует какая-то одна определенная аминокислота.

«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка