Question

Почему в синтезе белка берет участие именно ГТФ, а не АТФ?

Answer 1

В современные представления о механизме синтеза белка большой вклад внесли советские биохимики. Так, в лаборатории А. Е. Браунштейна было впервые указано на участие АТФ в синтезе квазипептидных связей. В. Н. Ореховичем еще 50-е годы было показано, что перенос аминоцильных или пептидильных группировок на NH2 группу аминокислот может осуществляться не только с амидной или пептидной, но и со сложноэфирной связи

Answer 2

В синтезе белка участвует ГТФ (гуанозинтрифосфат) вместо АТФ (аденозинтрифосфата) по нескольким причинам:

1. Энергетические соображения: Синтез белка является реакцией, которая требует большого количества энергии. ГТФ обладает более высоким потенциалом фосфорилирования, чем АТФ, что позволяет синтезу белка быть энергетически более выгодным процессом.

2. Регуляция активности фактора инициации синтеза белка: ГТФ связан с инитиаторным трансляционным фактором eIF-2 (eukaryotic Initiation Factor 2), который участвует в инициации процесса синтеза белка на рибосоме. При взаимодействии с ГТФ, eIF-2 готов к связыванию с метионил-тРНК и инициирует сборку новой полипептидной цепи. Затем ГТФ гидролизуется в ГДП (гуанозиндифосфат), что приводит к изменению конформации eIF-2 и его отщеплению от рибосомы, что останавливает синтез белка. Этот этап регулирует скорость синтеза белка в клетке.

3. Участие ГТФ в процессе элонгации: В процессе элонгации, когда растущая полипептидная цепь находится на активном месте рибосомы, аминокислоты доставляются на рибосому через аминозацил-тРНК связанный с ГТФ. При правильной селекции, ГТФ связывается с рибосомой, и происходит формирование пептидной связи между аминокислотами.

4. Участие ГТФ связанных белков: ГТФ связанные белки (GTPases) играют ключевую роль в регуляции многих клеточных процессов, включая синтез белка. Эти белки могут переключаться между активным состоянием (связанным с ГТФ) и неактивным состоянием (связанным с ГДП), что позволяет контролировать различные этапы синтеза белка.

В целом, выбор ГТФ вместо АТФ для участия в синтезе белка обусловлен его более высокой энергетической стоимостью и специфическими взаимодействиями с белками, которые регулируют процесс синтеза белка в клетке.