Peptidil transferasa

La peptidil transferasa es una aminoaciltransferasa (EC 2.3.2.12), además de la función enzimática primaria del ribosoma, que forma enlaces peptídicos entre aminoácidos adyacentes utilizando ARNt durante el proceso de traducción de la biosíntesis de proteínas. . Los sustratos para la reacción de peptidil transferasa son dos moléculas de ARNt, una que lleva la cadena peptídica en crecimiento y la otra que lleva el aminoácido que se agregará a la cadena. La cadena peptidilo y los aminoácidos están unidos a sus respectivos ARNt mediante enlaces éster al átomo de O en el extremo CCA-3'. extremos de estos ARNt. La peptidil transferasa es una enzima que cataliza la adición de un residuo de aminoácido para hacer crecer la cadena polipeptídica en la síntesis de proteínas. Se encuentra en la subunidad ribosómica grande, donde cataliza la formación de enlaces peptídicos. Está compuesto enteramente de ARN. La alineación entre los extremos CCA del peptidil tRNA unido al ribosoma y el aminoacil tRNA en el centro de peptidil transferasa contribuye a su capacidad para catalizar estas reacciones. Esta reacción se produce mediante desplazamiento nucleofílico. El grupo amino del aminoacil tRNA ataca al grupo carboxilo terminal del peptidil tRNA. La actividad peptidil transferasa la lleva a cabo el ribosoma. La actividad de la peptidil transferasa no está mediada por ninguna proteína ribosómica sino por el ARN ribosomal (ARNr), una ribozima. Las ribozimas son las únicas enzimas que no están formadas por proteínas, sino por ribonucleótidos. Todas las demás enzimas están formadas por proteínas. Esta reliquia de ARN es la prueba más importante que respalda la hipótesis del Mundo ARN.

• En Prokaryotes, la subunidad de ribosomas de 50S (23S) contiene el componente de transferencia de peptidilo y actúa como ribozyme. El centro de transferencia de peptidyl en la subunidad 50S se encuentra en los consejos inferiores ( extremos del receptor) de los TRNAs A- y P- sitio.
• En Eukaryotes, la subunidad de ribosomas 60S (parte 28S) contiene el componente peptidyl transferase y actúa como la ribozyme.

Las peptidil transferasas no se limitan a la traducción, pero hay relativamente pocas enzimas con esta función.

Función

La peptidil transferasa acelera la reacción al reducir su energía de activación. Lo hace proporcionando la orientación adecuada para que se produzca la reacción. La peptidil transferasa proporciona proximidad, lo que significa que acerca las cosas, pero no proporciona un mecanismo alternativo. En cambio, proporciona una orientación adecuada del sustrato, lo que aumenta la probabilidad de que se produzca el mecanismo existente.

Mecanismo

Fondo

En una estructura ribosómica hay tres sitios de unión que son el sitio P, el sitio A y el sitio E. El sitio A es el sitio aminoacilo porque lo que ingresa al sitio A es el aminoacil tRNA. La estructura contiene un residuo de aminoácido que está en un enlace éster unido al sitio A y hay una amina libre. En el sitio P, que es un sitio peptidilo, hay un ARNt unido. Es importante tener en cuenta que al comienzo de cada ciclo de peptidil transferasa siempre se comienza con un ARNt con una cadena peptídica en crecimiento en el sitio P. Una vez que eso ocurre, el aminoacil tRNA puede unirse al sitio A.

Mecanismo real

En cuanto a los mecanismos, la amina que se encuentra en el sitio A va a realizar un ataque nucleofílico al carbono éster en el sitio P. Cuando se produzca el ataque nucleofílico, se creará un intermedio tetraédrico. En el sitio activo de la peptidil transferasa hay un residuo de agua. Cuando se forma el intermedio tetraédrico, el oxianión ahora tiene una carga negativa porque el oxígeno tiene un electrón extra. El hidrógeno del agua tiene una carga positiva parcial, que estabiliza el intermedio oxianión tetraédrico. Lo que entonces ocurrirá es que el intermedio tetraédrico colapsará y conducirá a la reformación del enlace carbonilo, lo que resultará en la pérdida del grupo saliente, que sería el anillo de ribosa del sitio P con el ARNt adherido a él. Con la liberación del grupo saliente, el protón se extraerá del agua, lo que conducirá a la extracción del protón de los dos grupos hidroxilo principales y los pares solitarios extraerán el protón de la nueva amina del aminoácido. Una vez que se completa el mecanismo, un ARNt no acilado permanecerá en el sitio P y toda la cadena polipeptídica en crecimiento, además de los aminoácidos adicionales, se unirá mediante un enlace éster a los tres grupos hidroxilo principales del ARNt en el sitio A. .

Objetivo del antibiótico

Los siguientes inhibidores de la síntesis de proteínas se dirigen a la peptidil transferasa:

• El cloramfenicol se une a los residuos A2451 y A2452 en el RRNA 23S del ribosoma e inhibe la formación de bonos de péptidos.
• Las pleuromutilinas también se unen a la transferencia de peptidilo.
• Se cree que los antibióticos de Macrolide inhiben la transferencia de peptidilo, además de inhibir la translocación ribosomal.