I SINH TỔNG HỢP PROTEIN:
- Sinh tổng hợp protein là trung tâm của mọi q trình trao đổi chất, nó quyết định tồn bộ q trình
sinh trưởng, phát triển của cơ thể. Ccá q trình trao đổi khác như q trình trao đổi axit nuclêic (AND,
ARN) , trao đổi gluxit, lipit, trao đổi khống… đều phục vụ cho q trình trao đổi protein.
- Về tổng thể, q trình tổng hợp protêin là q trình dịch mã di truyền trên khn mẫu ARN
m
, gồm 3
giai đoạn: khởi động, kéo dài, kết thúc với sự tham gia của nhiều yếu tố và các enzym khác nhau.
II CÁC YẾU TỐ THAM GIA Q TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN:
1. ARN
m
và mã di truyền:
 ARN thơng tin:
Chúng ta biết có sự liên quan tuyến tính giữa DNA và phân tử protêin, từ đó dễ dàng dự đoán rằng trình tự
đặc hiệu của các amino acid trên protêin sẽ được mã hoá bằng nhóm các nucleotide trên DNA.
ARN
m
thuộc loại đơn phân tử được hình thành do sự sao chép theo ngun tắc bổ sung các bazơ
nitơ với 1 sợi AND, khi có mặt enzym ARN- polymeraza. Chúng có thành phần nuclêotic rất khác nhau,
dao động từ vài chúc đến vài trăm, tới vài nghìn mononucleotit. Khối lượng phân tử khoảng 3.10
5
–
4.10
6
, với độ dài khoảng 5.10
4
– 50.10
4
A
0
. ARN

AND và ARN được cấu tạo từ 4 loại nuclêotit, trong khi phân tử protein được hình thành từ 20 axit
amin khác nhau. Như vậy, thong tin di truyền mã hố trong AND và ARN dưới dạng tổ hợp của 4 loại
nucleotit cần được giải mã thành 20 loại aa cấu tạo nên protein. Vì thế, tối thiểu phải sử dụng 3 nucleotit
để mã hố cho một aa và số lượng sẽ là 4
3
= 64.
Trong bộ mã di truyền một mã tương ứng với 1 bộ 3 nucleotit được gọi là codon.
Để xác đònh chính xác codon nào mã hoá cho từng amino acid thì ông M.W.Nireberg và H.Matthaei (Mỹ)
đã dùng enzyme theo phương pháp của Ochoa tổng hợp RNA nhân tạo.
Vào 1964, H.G.Khorana tìm ra phương pháp tạo mRAN tổng hợp nhân tạo với trình tự lặp lại của các codon
(như AAG AAG AAG…)và nhờ đó giải quyết xong các vấn đề còn chưa rõ
• Mã di truyền có tính “suy thoái”, tức 1 aminoacid có nhiều codon mã hóa, trừ methionine và tryptophane
chỉ có 1 codon.Các codon đồng nghóa tức mã hoá cho cùng 1 aminoacid có 2 base đầu tiên giống nhau nhưng khác
nhau ở cái thứ ba.
• Trừ 1số ngoại lệ, mã di truyền có tính vạn năng tức toàn bộ sinh vật có chung bộ mã di truyền.
- 1 -
• Mã di truyền gồm 64 codon :được tóm tắt trên bảng
bảng : Mã di truyền
vị trí thứ 1
(đầu 5’ )
vị trí thứ 2 vị trí thứ 3
(đầu 3’ )
U
U C A G
Phe Ser Tyr Cys U
Phe Ser Tyr Cys C
Leu Ser Stop Stop A
Leu Ser Stop Trp G
C
Leu Pro His Arg U

ARN
t
là phận tử tương đối nhỏ, bao gồm khoảng 75 – 90 mononucleotit, khối lượng phân tử bằng
23.000 – 30.000, hằng số sa lắng khoảng 4S, làm nhiệm vụ vận chuyển aa đến riboxom. Trong ARNt có
chứa khoảng 8 – 10% các bazơ hiếm, chính điều này tạo nên cấu trúc chác bacủa ARN
t
- một cấu trúc
có tới 60 – 70% cuộn xoắn và đã tạo thành 3 vòng lớn, một chút nhỏ. Trên một vòng lớn có chứa bộ ba
- 2 -

đối mã (anticodon), anticodon trên ARN
t
sẽ nhận biết codon trên ARN
m
nhờ quy tắc mã - đối mã, được
cặp đôi theo chiều đối xong.
Mô hình cấu trúc của phân tử tARN
Mỗi một ARN
t
sẽ vận chuyển 1 aa nhất định. Số lượng các ARN
t
biến động theo loài: 30-40 ở
prokaryot và 50-60 ở eukeryot nhưng đều có cấu trúc gần giống nhau. Đáng chú ý là 1 ARN
t
có thể kết
hợp với hai codon khác nhau cùng mã hoá cho 1 aa.
Quá trình gắn aa vào ARN
t
cần có sự tham gia của enzyme aminoacyl – ARN
t

4. Các enzyme quan trọng xúc tác cho quá trình dịch mã:
- Aminoacyl – ARN
t
– syntheaza: làm nhiệm vụ xúc tác cho quá trình tổng hợp phức aminoacyl –
ARN
t
. Hiện nay đã tinh chế được hầu hết các aminoacyl – ARN
t
– synthetaza của 20 aa khác nhau dưới
dạng tinh khiết. Chúng có hiệu quả cao.
- Peptidyl transferaza: xúc tác cho phản ứng tạo lien kết peptit, có ở tiểu phần lớn của ribosom.
5. Các yếu tố mở đầu, kéo dài, kết thúc:
chúng đều là protein cần thiết cho các giai đoạn sinh tổng hợp protein ở ribosom.
6. Năng lượng và các cation cần thiết cho quá trình dịch mã:
Cần 4 nucleotit cho một aa khi di vào tổng hợp protein :
- 2 GTP thuỷ phân thành 2 GDP và P
i
dùng để thay đổi cấu hình cần thiết cho việc di chuyển của
ARN
t
và ARN
m
trên ribosom.
- 2 ATP cần thiết cho việc phosphoryl hoá AMP vốn được giải phóng ra khi tạo phức aminoacyl –
ARN
t

- Sự hình thành lien kết peptit sẽ sử dụng năng lượng được giải phóng ra khi thuỷ phân phức hợp
trên.
7. Nguyên liệu để tổng hợp protein