La synthèse des protéines par le ribosome

Abstract

> La synthèse des protéines, également appelée traduction, est assurée dans chaque cellule par des machines moléculaires très sophistiquées : les ribosomes. Compte tenu de l'immense quantité de données biologiques à traiter, il arrive régulièrement que ces machines se bloquent et mettent en péril la survie de la cellule. Chez les bactéries, le principal processus de sauvetage des ribosomes bloqués est la trans-traduction. Il est assuré par un acide ribonucléique (ARN) hybride, l'ARN transfert-messager (ARNtm), associé à une petite protéine basique, SmpB (small protein B). Plusieurs autres systèmes de contrôle qualité ont récemment été mis en évidence, révélant un réseau de maintien de la survie cellulaire très sophistiqué. Cette machinerie du contrôle qualité de la synthèse protéique est une cible très prometteuse pour le développement de futurs antibiotiques. < d'un alphabet de quatre lettres (les nucléotides qui composent l'ADN et l'ARNm) à un alphabet de vingt-deux lettres (les acides aminés qui composent les protéines). Elle est portée par une machine molé-culaire très complexe et dynamique : le ribosome [1]. Les ribosomes sont constitués de deux sous-unités distinctes, elles-mêmes composées d'ARN ribosomiques (ARNr) et de protéines. La petite sous-unité permet le décodage de l'information génétique portée par les ARNm, tandis que la grande sous-unité est le siège de la synthèse des protéines via la catalyse des liaisons entre acides aminés (les liaisons peptidiques). Le ribosome possède trois sites de liaison aux ARN de transfert (ARNt), chargés de lui apporter les acides aminés. Le site A, auquel les ARNt aminoacylés se lient après reconnaissance spéci-fique des codons, le site P, qui est occupé par un ARNt lié à la chaîne polypeptidique naissante, et le site E, par lequel les ARNt déacylés transitent avant d'être éjectés. La traduction s'effectue en quatre étapes majeures (Figure 1) : le démarrage (ou initiation), l'élongation, la terminaison et le recyclage (pour une description détaillée du processus voir [2]). Chez les bactéries, le démarrage débute par la fixation de l'ARNm à la petite sous-unité ribosomique 30S, via une séquence riche en purines, dite de Shine-Dalgarno (SD). Cette fixation, assistée par trois facteurs d'initiation (IF1, IF2 et IF3), permet de placer précisément le codon de démarrage (AUG, ou, moins communément, GUG ou UUG) dans le site P du ribosome, afin qu'il soit reconnu par un ARNt porteur de l'acide aminé formyl-méthionine. L'arrimage de la grande sous-unité 50S à ce complexe de démarrage permet de reconstituer le ribosome complet 70S, signant ainsi le début de la phase d'élongation. Dans un processus itératif, les codons de l'ARNm sont ensuite décodés dans

Molecular determinant deciphering of MIC-guided RND efflux substrates in E. coli

“…Cyclins, macrolides, and aminoglycosides act by inhibiting protein synthesis through interactions with ribosome subunits. This step is crucial for protein biosynthesis following mRNA translation (Macé et al, 2015).…”

De la mouche à l’homme

“…Le ribosome eucaryote est composé de l'ARNr 18S constituant la SU40S, des ARNr 5S, 28S et 5,8S constituant la SU60S, et de plusieurs dizaines de protéines ribosomales associées spécifiquement à l'une ou l'autre sous-unité. Les ARNr jouent un rôle essentiel dans le mécanisme de traduction (reconnaissance de l'ARNm et catalyse de la formation de la liaison peptidique) [17]. Les progrès récents de la cristallographie, et surtout de la cryo-électromicroscopie, ont permis de mieux comprendre la structure et la fonction des composants du ribosome.…”

Qu’en est-il de la biogenèse des ribosomes chez l’homme ?

“…La grande sous-unité (60S) est responsable de la formation de la liaison peptidique. C'est au sein du centre peptidyltransférase que la chaîne des acides aminés est formée pour générer une protéine [33]. Le peptide naissant sort du ribosome par le tunnel de sortie, où il est pris en charge par des chaperons pour permettre le repliement de la protéine en cours de formation.…”