У хворого виявлено зниження вмісту іонів магнію, які потрібні для прикріплення рибосом до гранулярної ендоплазматичної сітки. Відомо, що це призводить до порушення біосинтезу білка. Який саме етап біосинтезу білка буде порушено?

Чому це правильна відповідь

Іони магнію (Mg²⁺) у концентрації 3–8 мМ є абсолютно необхідними для стабільного зв’язування 40S та 60S субодиниць рибосоми між собою та для прикріплення полірибосом до мембрани гранулярної ендоплазматичної сітки через взаємодію з рибосомними білками L2, L3, L23 та рибосомною РНК. У цитозолі Mg²⁺ нейтралізує негативний заряд фосфатів рРНК і дозволяє утримувати функціональну конформацію пептидилтрансферазного центру та пептидного тунелю. При зниженні концентрації магнію нижче критичного рівня відбувається дисоціація 80S рибосом на субодиниці, рибосоми відпадають від ЕР, полірибосоми розпадаються, і процес трансляції блокується вже на стадії ініціації та елонгації. Найчутливішим етапом є саме елонгація трансляції: Mg²⁺ входить до складу комплексу аміноацил-тРНК·EF-Tu·GTP і стабілізує кодон-антикодонову взаємодію в А-сайті рибосоми; при його дефіциті швидкість приєднання нових аміноацил-тРНК різко падає, зростає частота фреймшифтів і рибосома сталується. Одночасно порушується пептидилтрансферазна активність, бо активний центр 28S рРНК потребує двох іонів Mg²⁺ для каталізу утворення пептидного зв’язку. У клітинах із секреторним типом диференціювання (гепатоцити, плазмоцити, екзокринні клітини підшлункової залози) зниження Mg²⁺ призводить до різкого падіння синтезу експортних і мембранних білків саме через неможливість формування функціональних полірибосом на мембранах ЕР. Клінічно гіпомагніємія проявляється порушенням синтезу ферментів, гормонів, антранспортних білків, імуноглобулінів, що супроводжується м’язовою слабкістю, тремором, судомами, гіпопротеїнемією та імунними розладами. Активація амінокислот, транскрипція та реплікація ДНК не потребують прямої участі магнію в прикріпленні рибосом до ЕР і залишаються збереженими при ізольованій гіпомагнієміі, тому порушується виключно етап трансляції.