Объединение аминокислот в полипептидную цепь осуществляется на рибосомах или полисомах. Токсиканты могут вмешиваться в процессы синтеза белка и на этом этапе. Возможны следующие механизмы токсического действия:
1. Нарушение конформации рибосом и организации полисом.
Этот механизм экспериментально показан для целого ряда антибиотиков, действующих на рибосомы и полисомы бактериальных клеток.
2. Угнетение процесса образования полипептидной цепи.
Многие антибиотики вмешиваются в процесс синтеза белка на рибосомах бактерий. При этом выявляются нарушения:
- процессов считывания информации с кода мРНК;
- образования формилметионил-tРНК и повреждение тем самым инициации синтеза полипептидной цепи;
- образования пептидных связей (таков, в частности, один из механизмов токсического действия дифтирийного токсина);
- затруднение транслокации пептидил-tРНК и мРНК.
3. Угнетение синтеза и формирования аминоацил-tРНК.
Необходимым этапом полимеризации аминокислот и образования полипептидной цепи является их активация, путем образования комплекса с tРНК (образование аминоацил-tРНК). На первом этапе происходит взаимодействие аминокислот с АМФ (активация), и лишь затем образуется связь с РНК. Введение в среду, где инкубируется экспериментальный материал (делящиеся клетки, бактерии), ненормальных аминокислот, например D-форм или таких как этионин, тиенилаланин, алкилвалин и др., приводит к угнетению активности синтезирующих энзимов, а следовательно и процесса синтеза белка в целом.
4. Нарушение конформации синтезируемой белковой молекулы.
Синтезированная полипептидная цепь спонтанно формирует свою третичную структуру. Отчасти процесс проходит при участии различных кофакторов. Угнетение синтеза таких кофакторов или поступление в организм их неактивных аналогов (антивитаминов) нарушает процесс.
5. Влияние на регуляцию процесса трансляции.
Имеются данные о том, что процесс трансляции, особенно его инициация и терминация, подлежат контролю. Отвечают за это особые виды регуляторных РНК и протеинов, а также механизмы контролирующие уровень цАМФ в клетках. Образованию полисом способствует повышение содержания эстрадиола; инсулин активирует процесс инициации синтеза белка на малых субъединицах рибосом. Витамин К блокирует на уровне трансляции образование протромбина и других факторов свертывания крови и т.д. Усиление или угнетение рассмотренных процессов может лежать в основе токсического действия некоторых веществ.