Où se trouve le site de synthèse des protéines ?

Savez-vous quels sont les nutriments dont le corps humain a le plus besoin ? Il ne s'agit pas de vitamines, ni d'oligo-éléments comme le fer et le zinc, mais de protéines. On peut dire que les protéines sont présentes partout dans notre corps humain. En fait, notre corps humain est une usine de transformation des protéines. Il obtient les nutriments des aliments, puis synthétise les protéines après une série de digestions, de conversions et d'absorptions. Alors, où se trouve exactement le site de synthèse des protéines ?

Lieu synthétique

Le ribosome est comme une petite usine mobile qui synthétise rapidement des chaînes peptidiques le long du modèle d'ARNm. L'aminoacyl ARNt pénètre dans le ribosome à un taux très élevé, transfère l'acide aminé à la chaîne peptidique, puis est expulsé du ribosome à partir d'un autre emplacement. Le facteur d'élongation se lie et se dissocie également en permanence du ribosome. Le ribosome et d’autres facteurs fournissent ensemble la zone active pour chaque étape de la synthèse des protéines.

Processus de synthèse

Il existe de nombreuses différences dans le processus de synthèse des protéines entre les procaryotes et les eucaryotes. Le processus chez les eucaryotes est plus complexe. Ce qui suit se concentre sur le processus de synthèse des protéines chez les procaryotes et souligne les différences entre les procaryotes et les eucaryotes. La biosynthèse des protéines peut être divisée en cinq étapes : l'activation des acides aminés, l'initiation de la synthèse de la chaîne polypeptidique, l'élongation des chaînes peptidiques, la terminaison et la libération des chaînes peptidiques, et le traitement et la modification après la synthèse des protéines.

Régulation biologique

Le taux de synthèse des protéines dans les organismes est régulé et contrôlé principalement au niveau de la transcription et secondairement au cours du processus de traduction. Elle est affectée par de nombreux facteurs tels que le sexe, les hormones, le cycle cellulaire, la croissance et le développement, l’état de santé et l’environnement de vie, ainsi que les changements dans de nombreuses substances biochimiques impliquées dans la synthèse des protéines. Étant donné que la traduction et la transcription chez les procaryotes sont généralement couplées et que la durée de vie de l’ARNm est courte, le taux de synthèse des protéines est principalement déterminé par le taux de transcription. L'atténuation est un moyen de réguler le taux de traduction en affectant d'abord la transcription par un excès ou une carence de produits de traduction. La structure et les propriétés de l’ARNm peuvent également réguler le taux de synthèse des protéines.

HCR deux états

La transcription et la traduction ne sont pas couplées chez les eucaryotes et la synthèse des protéines est généralement plus lente que chez les procaryotes. En plus de la régulation principalement par la transcription et le traitement post-transcriptionnel et la structure et les propriétés de l'ARNm (comme la structure de la coiffe et la queue poly(A), etc.) (voir ARN messager), des études sur la biosynthèse de la globine ont montré que le facteur d'initiation eucaryote eIF-2 est un facteur limitant pour la vitesse de traduction. Par conséquent, les facteurs affectant eIF-2 peuvent réguler la vitesse de traduction. Des études in vitro utilisant des préparations acellulaires de réticulocytes de mammifères indiquent qu’en l’absence d’hème, il n’est pas nécessaire de synthétiser des protéines car l’hémoglobine ne peut pas être formée. Des expériences ont montré que la régulation de l’hème est réalisée par une protéine appelée répresseur régulé par l’hème (HCR). Le HCR a deux états : actif et inactif.

Effet de l'hème

L'hème régule les protéines en affectant eIF-2. Lorsque l'hème est présent, il inhibe la synthèse des protéines cellulaires et peut également favoriser la synthèse des protéines dans les cellules qui ne synthétisent normalement pas l'hémoglobine, comme en favorisant la synthèse des protéines dans les préparations acellulaires de cellules cancéreuses du foie, de cellules HeLa et de cellules tumorales d'ascite.

Inhibiteurs de la biosynthèse des protéines

De nombreux inhibiteurs de la biosynthèse des protéines sont très spécifiques, ce qui est important pour étudier le mécanisme de synthèse. De nombreux antibiotiques cliniquement efficaces agissent en inhibant spécifiquement la synthèse des protéines chez les procaryotes, inhibant ainsi la croissance bactérienne sans nuire aux cellules humaines. En exploitant les différences de synthèse protéique entre les deux types d’organismes, il est possible d’identifier des médicaments pour traiter les maladies causées par des infections bactériennes. Le tableau répertorie certains des inhibiteurs de la biosynthèse des protéines les plus importants, leurs sites d’action et leur spécificité.