Sinh tổng hợp protein?

[BPThuy]

Các bác cho em hỏi: Trong quá trình dịch mã, sau khi aa cuối cùng được vận chuyển đến Ribosome và hình thành chuỗi polypeptide thì cơ chế nào giúp chuỗi peptide chui ra khỏi ribosomal tunnel? Bởi theo em biết thì bán kính của tunnel khá rộng cỡ 10A^o nên có vẻ không phải do các aa tự đẩy nhau ra?

 

[orion8x]

tunnel đó đc lấp đầy bởi nước, và có cấu trúc đặc biệt gồm các màng kị nước và hiếu nước gần nhau. Cấu trúc này kg hình thành liên kết với bất cứ aa nào, đóng vai trò như một màng "chống dính" cho chuỗi aa trượt dễ dàng.
P/s: 10 nm chứ kg phải 10A

 

[BPThuy]

Cỡ 10A^o mà bác, em đọc bài nào cũng thấy nói thế hết (bán kính nhé, tất nhiên là có chỗ rộng hơn và hẹp hơn, chiều dài mới là cỡ 100A^o=10nm): The complete atomic structure of the large ribosomal subunit at 2.4 A resolution. Science 2000, 289:905-920.
Bác cho em xin bài nói về vấn đề này với nhé, tiếng anh cũng ok. Thanks!

 

[BPThuy]

Về mặt vật lý, nếu exit tunnel không liên kết với aa, thì vẫn có cần có lực đẩy hoặc kéo chuỗi peptide ra ngoài, nếu không thì cũng chỉ giống như bạn đang đứng yên trên một cái ống trơn, không ma sát mà thôi.

 

[Chúc Thành]

Cho tôi hỏi: Nếu không có lực đẩy thì liệu nó có tự chui ra ngoài theo chuyển động nhiệt hay không? Về nhiệt động thì chắc chắn nó tự thoát ra ngoài vì làm tăng entropy của hệ. Nhưng thời gian có đủ để thoát ra kiểu khuyếch tán hay không thì tôi không được rõ.

 

[orion8x]

Translation là basic mà bạn, ai đi làm mấy cái research article về translation cho mất thời gian hả bạn ^^.
Mình đọc trong Molecular Biology of The Cell - 5th, Alberts et al.

Năng lượng đc lấy từ GTP. GTP đc hydrolysed, năng lượng đc dùng để đầy ribosome về 3' end. poly peptide cũng từ đó mà đầy ra.
Cái này mình đoán sách nào cũng có ^^.

P/s: sorry, xớn xác ^^, 10-15A bán kính đúng oài.

 

[BPThuy]

Cho tôi hỏi: Nếu không có lực đẩy thì liệu nó có tự chui ra ngoài theo chuyển động nhiệt hay không? Về nhiệt động thì chắc chắn nó tự thoát ra ngoài vì làm tăng entropy của hệ. Nhưng thời gian có đủ để thoát ra kiểu khuyếch tán hay không thì tôi không được rõ.

Hi, chính xác đấy là những gì mà em đang quan tâm, chuỗi peptide có thể chui ra ngoài theo chuyển động nhiệt vì được lợi về entropy. Tuy nhiên, thời gian này sẽ rất lớn, nên có vẻ không đúng với cơ chế sinh học xảy ra trong tế bào. Em đang muốn biết có bác nào từng đọc một bài nào đó về vấn đề cái gì kéo chuỗi peptide ra khỏi exit tunnel thì giới thiệu cho em.

Em đã mô phỏng nhiệt động quá trình hình thành chuỗi peptide nhỏ cỡ 50 - 70 aa và chờ chuỗi chui ra ngoài để gấp nếp nhưng mất rất nhiều thời gian, có vẻ là không hợp lý. Nên em đang tìm hiểu cái gì kéo chuỗi peptide ra ngoài?!

Với chuỗi lớn hơn, khả năng chui ra ngoài tốt hơn và nhanh hơn, vì sau khi chuỗi mọc đầy đủ, thì phần lớn các hạt trong chuỗi đã bị dồn ra phía ngoài đường hầm.

 

[BPThuy]

Năng lượng đc lấy từ GTP. GTP đc hydrolysed, năng lượng đc dùng để đầy ribosome về 3' end. poly peptide cũng từ đó mà đầy ra.
Cái này mình đoán sách nào cũng có ^^.

Em không phải dân Sinh nên hiểu biết và tài liệu rất hạn chế, nhưng em cần những thông tin và trích dẫn chính xác. Cảm ơn bác.

 

[Chúc Thành]

Em đã mô phỏng nhiệt động quá trình hình thành chuỗi peptide nhỏ cỡ 50 - 70 aa và chờ chuỗi chui ra ngoài để gấp nếp nhưng mất rất nhiều thời gian, có vẻ là không hợp lý. Nên em đang tìm hiểu cái gì kéo chuỗi peptide ra ngoài?!

Với chuỗi lớn hơn, khả năng chui ra ngoài tốt hơn và nhanh hơn, vì sau khi chuỗi mọc đầy đủ, thì phần lớn các hạt trong chuỗi đã bị dồn ra phía ngoài đường hầm.

Tôi hỏi thêm chi tiết, nếu không phiền: Ống rộng 5-10 A, dài 100 A; chuỗi 50-70 của bạn dài bao nhiêu? Có thể đánh giá đơn thuần là một random walk trên một sợi dây không (ống trên polypeptide hoặc ngược lại)? Nếu không ma sát tôi thấy chỉ có thế, nhưng có thể bạn tính thêm các tương tác khác nên mới cần mô phỏng?

Thời gian mà bạn nói trong mô phỏng bao gồm thời gian thoát + thời gian folding, hay chỉ là thời gian thoát?

Đoạn bạn orion8x nói bạn có thể tìm đoạn tương tự ở T. A. Brown,Genome 3, Chapter 13.

 

[BPThuy]

Tôi hỏi thêm chi tiết, nếu không phiền: Ống rộng 5-10 A, dài 100 A; chuỗi 50-70 của bạn dài bao nhiêu? Có thể đánh giá đơn thuần là một random walk trên một sợi dây không (ống trên polypeptide hoặc ngược lại)? Nếu không ma sát tôi thấy chỉ có thế, nhưng có thể bạn tính thêm các tương tác khác nên mới cần mô phỏng?

Thời gian mà bạn nói trong mô phỏng bao gồm thời gian thoát + thời gian folding, hay chỉ là thời gian thoát?

Ống rộng 10A, dai 100 A, nếu chuỗi peptide được kéo thẳng thì dài cỡ 200A. Thời gian mô phỏng bao gồm cả thời gian thoát và cuốn, vì em quan tâm đến sự cuốn, nhưng với chuỗi ngắn, thậm chí nó cuốn luôn trong tunnel mà không chui ra. Và vì thời gian quá dài, nên em ko quan tâm nhiều đến kết quả mô phỏng vì nó không phù hợp nên phải đi tìm lại cơ chế kéo chuỗi peptide ra.

Không hiểu ý bác về đoạn: Có thể đánh giá đơn thuần là một random walk trên một sợi dây không (ống trên polypeptide hoặc ngược lại

 

[Chúc Thành]

Có thể hình dung của tôi không đúng lắm (vì bạn nói chuỗi có thể fold ngay trong tunnel), nhưng tôi nghĩ giống như ta xâu một sợi chỉ (polypeptide) qua một hạt cườm (tunnel). Gần đúng thô: hạt cườm đó thực hiện chuyển động nhiệt là random walk một chiều trên dây, độ lệch tiêu chuẩn về vị trí tăng theo căn phương bậc hai của thời gian, trực tiếp liên hệ với nhiệt độ (có vẻ tỷ lệ với T.)

Không rõ bạn có số liệu thực nghiệm của vấn đề này không?

 

[BPThuy]

Có thể hình dung của tôi không đúng lắm (vì bạn nói chuỗi có thể fold ngay trong tunnel), nhưng tôi nghĩ giống như ta xâu một sợi chỉ (polypeptide) qua một hạt cườm (tunnel). Gần đúng thô: hạt cườm đó thực hiện chuyển động nhiệt là random walk một chiều trên dây, độ lệch tiêu chuẩn về vị trí tăng theo căn phương bậc hai của thời gian, trực tiếp liên hệ với nhiệt độ (có vẻ tỷ lệ với T.)

Không rõ bạn có số liệu thực nghiệm của vấn đề này không?

Em cũng có đọc nhiều bài viết đại ý là: protein có thể hình thành các xoắn anpha ngay trong tunnel, và hình thành một số liên kết địa phương, còn lại đa phần protein cuốn bên ngoài tunnel. Nếu bác cần thì em có thể gửi các tên bài đã đọc. Các kết quả đó dựa trên các nghiên cứu thực nghiệm.

Vấn đề hạt cườm chuyển động nhiệt thì tại sao lại là chuyển động dọc theo chiều dài tunnel để giúp chuỗi peptide chui ra???

Trong mô hình của em, tunnel đứng yên, nghĩa là mRNA chuyển động.

 

[Chúc Thành]

Em cũng có đọc nhiều bài viết đại ý là: protein có thể hình thành các xoắn anpha ngay trong tunnel, và hình thành một số liên kết địa phương, còn lại đa phần protein cuốn bên ngoài tunnel. Nếu bác cần thì em có thể gửi các tên bài đã đọc. Các kết quả đó dựa trên các nghiên cứu thực nghiệm.

Tôi chỉ hỏi vậy để xem kết luật trong khảo sát của bạn đi đến đâu thôi. Chắc không thể đọc chi tiết tài liệu mà bạn đề cập.

Vấn đề hạt cườm chuyển động nhiệt thì tại sao lại là chuyển động dọc theo chiều dài tunnel để giúp chuỗi peptide chui ra???

Trong mô hình của em, tunnel đứng yên, nghĩa là mRNA chuyển động.

Bạn nói mRNA hay protein. Tôi cho là protein?
Tôi có nói là có thể hình dung của tôi không đúng hiện tượng mà bạn đề cập đến: khuyếch tán là ngẫu nhiên có thể đi theo hai chiều. Hạt cườm chuyển động trên sợi chỉ một lúc nào đó đến đầu sợi chỉ, một trong hai đầu, và ra ngoài.
Trong tình huống tunnel đứng yên hiện tượng phức tạp hơn, nhưng vật lý về cơ bản vẫn thế.

 

[BPThuy]

Bạn nói mRNA hay protein. Tôi cho là protein?
Tôi có nói là có thể hình dung của tôi không đúng hiện tượng mà bạn đề cập đến: khuyếch tán là ngẫu nhiên có thể đi theo hai chiều. Hạt cườm chuyển động trên sợi chỉ một lúc nào đó đến đầu sợi chỉ, một trong hai đầu, và ra ngoài.
Trong tình huống tunnel đứng yên hiện tượng phức tạp hơn, nhưng vật lý về cơ bản vẫn thế.

Ý em là trong mô hình, coi rằng ở cơ chế dịch mã mRNA chuyển động và ribosome đứng yên. Nhưng nếu chỉ trông chờ vào sự khuyêch tán kiểu chuyển động nhiệt thì các aa có thể chuyển động hỗn độn theo mọi phương, và sẽ mất nhiều thời gian để chui ra ngoài để giảm năng lượng tự do. Nó không đơn giản chỉ là chuyển động theo 2 chiều kiểu suôn chỉ.

 

[Chúc Thành]

OK, tôi hiểu nhầm hệ của bạn chút ít.

 

[orion8x]

Hổng hiểu các bạn đang nói về cái gì!? Bạn BPThuy có thể mô tả chính xác bạn đang làm cái gì hem!? 1. mRNA đc coi là đứng yên trong hệ. (kg có energy cung cấp) 2. Ribosome đc di chuyển dọc theo mRNA, năng lượng đc lấy từ tRNA gắn với 1 GTP. GTP đc hydrolysed, tạo thành GDP + Pi, đẩy ribosome đi dọc theo mRNA theo 1 hướng duy nhất, kg đi ngược lại. ( có thể search thêm về GTP hydrolysis, ribosome motor protein, allosteric motor protein...) 3. Khi aa đc mang đến A-site => peptide bond formed, tuy nhiên chúng vẫn dính trên mRNA (kg chuyển động). Khi ribosome di chuyển, chuỗi aa đc chuyển ra ngoài. Có thể coi aa và mRNA là đứng yên trong hệ, chỉ có ribosome là di chuyển. và chuỗi aa "trượt" ra ngoài thay vì "đẩy" Cả hệ chuyển động giống như thế này hơn. mRNA là trái mướp, ribosome là con dao bào, vỏ mướp đc trượt ra là chuỗi peptide. (Agr!! kg biết bữa nay shvn bị cái gì nữa)

 

[Chúc Thành]

Hổng hiểu các bạn đang nói về cái gì!? Bạn BPThuy có thể mô tả chính xác bạn đang làm cái gì hem!? 1. mRNA đc coi là đứng yên trong hệ. (kg có energy cung cấp) 2. Ribosome đc di chuyển dọc theo mRNA, năng lượng đc lấy từ tRNA gắn với 1 GTP. GTP đc hydrolysed, tạo thành GDP + Pi, đẩy ribosome đi dọc theo mRNA theo 1 hướng duy nhất, kg đi ngược lại. ( có thể search thêm về GTP hydrolysis, ribosome motor protein, allosteric motor protein...) 3. Khi aa đc mang đến A-site => peptide bond formed, tuy nhiên chúng vẫn dính trên mRNA (kg chuyển động). Khi ribosome di chuyển, chuỗi aa đc chuyển ra ngoài. Có thể coi aa và mRNA là đứng yên trong hệ, chỉ có ribosome là di chuyển. và chuỗi aa "trượt" ra ngoài thay vì "đẩy" Cả hệ chuyển động giống như thế này hơn. mRNA là trái mướp, ribosome là con dao bào, vỏ mướp đc trượt ra là chuỗi peptide. (Agr!! kg biết bữa nay shvn bị cái gì nữa)

Trong quá trình dịch mã, sau khi aa cuối cùng được vận chuyển đến Ribosome và hình thành chuỗi polypeptide thì cơ chế nào giúp chuỗi peptide chui ra khỏi ribosomal tunnel?

Sở dĩ tôi nói rất dài dòng như vậy là vì tôi hiểu là bạn ấy xét quá trình khi đã kết thúc translation, và không còn cơ chế mà bạn nói (đấy là tôi hiểu vậy, không dám chắc đúng ý của bạn BPThuy.)

Nếu như vậy thực chất là vấn đề chuyển động của polymer trong một ống giam cầm (trước đây tôi nghĩ cái ống này tự hủy.) Trong trường hợp đó tôi thử nêu ý kiến đơn giản hóa để tính thời gian một polymer như vậy thoát ra khỏi ống (mà tôi đã cho là rất đơn giản.)

Vì gần đây tôi được biết có vẻ người ta khảo sát co-translation folding, có thể bạn ấy đang muốn xem nếu không có co-translation folding thì hiệu ứng trễ là bao nhiêu, có ảnh hưởng sinh học gì không.

Ý của tôi tóm tắt thế thôi, bạn không cần phải theo dõi các thảo luận ở trên.

 

[BPThuy]

Vì gần đây tôi được biết có vẻ người ta khảo sát co-translation folding, có thể bạn ấy đang muốn xem nếu không có co-translation folding thì hiệu ứng trễ là bao nhiêu, có ảnh hưởng sinh học gì không.

Chính xác cái mà em đang quan tâm là khảo sát co-translation folding, bác Chúc Thành giỏi thật, hiii. Câu hỏi của em đúng theo ý hiểu của bác là xét khi kết thúc dịch mã thì chuỗi peptide bị giam cầm trong exit tunnel chui ra ngoài bằng cách nào.

Nhưng em cũng quan tâm đến cả quá trình đang dịch mã, theo như em được biết việc mRNA chuyển động hay ribosome chuyển động đã có kết luận chính xác đâu nhỉ? Nếu có, chỉ giúp em tài liệu chính xác với.

Đoạn trích bác orion8x nói đến là ở trong cuốn molercular cell biology à bác?

 

[orion8x]

mRNA lấy năng lượng đâu ra mà chuyển động trên ribosome hả bạn!? Khi bạn walking thì vật đc di chuyển là trái đất, hay là bản thân bạn!? Vấn đề này tui cho là quá chuối......... Vấn đề của bạn BPThuy, quả thực polypeptide fold trong tunnel, nhưng chỉ là alpha helix. Mà đường kính của alpha hilix chỉ là 0.5nm (đường kính tunnel 1-1.5nm)......... Tại sao chỉ alpha helix mà kg phải là beta-sheet, hay tertiary!? Vì chuỗi peptide chưa có đủ độ dài cần thiết. Cũng nhắc rằng chuỗi aa là essential cho cấu hình của peptide, khi chưa hoàn thành translation, nó kg thể hình thành đc cấu trúc hoàn chỉnh (alpha, beta, tertiary)........

 

[orion8x]

Trong quá trình dịch mã, sau khi aa cuối cùng được vận chuyển đến Ribosome và hình thành chuỗi polypeptide thì cơ chế nào giúp chuỗi peptide chui ra khỏi ribosomal tunnel?

Thế thì bạn này kg đọc kĩ hết quá trình translation roài. Khi đọc tới stop codon, 1 protein (releasing factor) đính vào stop codon, hydrolyse phân tử nước dính vào free carbonxyl end(aa cuối cùng lúc đó là CO- => COOH) để hoàn thành chuỗi peptide. Vì CO- là mối liên kết duy nhất của ribosome với chuỗi peptide, khi hoàn thành COOH, liên kết đó kg còn và chuỗi peptide đc thả tự do. Ribosome sau đó cũng disassociate thành 2 subunit, thoát khỏi mRNA. (Quá trình này sách nào về cell biology cũng "phải" có)............. Phần ribosome chuyển động có trong sách, phần alpha-beta-tertiary là theo ý kiến bản thân tui dựa theo logic. ........... "The dimensions of the tunnel suggest that nascent protein are largely unstructured as they pass through the ribosome, although some alpha-helical region of the protein can form before leaving the ribosome tunnel" (Alberts et al, 2008 - Molecular biology of the cell, 5th ed)