, что комплекс L5-L18-L25-5S-PHK связывается с олигонуклеотидом Тр-фрСрвр. Следовательно, можно предположить, что 5S-PHK взаимодействует с Т-фС-плечом молекулы тРНК при ее связывании с рибосомой. Кроме того, было обнаружено, что L18+L5 (или L25) обеспечивают связывание 5S-PHK с 23S-PHK. В табл. 15-4 указаны остальные белки ри-босомных 508-субъединиц, связывающиеся с РНКСейчас проводится много экспериментов с использованием реагентов, образующих поперечные связи между белковыми молекулами. В частности, используются бифункциональные соединения, способные ковалентно связываться с двумя различными —SH- или —NH2-rpyn-пами [93—95]. Использование этого подхода дало возможность идентифицировать следующие связанные поперечными связями пары [93, 95]: S2-S3, S4-S6, S4-S8, S4-S9, S4-S12, S5-S8, S5-S9, S7-S8, S7-S9, S11-S18, S13-S19 и S18-S21. Другой подход состоит в том, чтобы получать специфические антитела к отдельным рибосомным белкам и изучать при помощи электронного микроскопа места их связывания на поверхности рибосомных субчастиц [96, 97]. Этим методом была установлена локализация многих белков на поверхности как 30S-, так и 508-субчастиц (рис. 15-13). В ряде случаев антитела к определенному белку связывались сразу в нескольких участках. Тот факт, что связывающие места для антител к белкам S2, S12, S15 и S18 отстоят друг от друга на 8—19 нм, свидетельствует о том, что эти белки в 30S-субчастице находятся в вытянутой, .фибриллярной

Генетика и синтез нуклеиновых кяолот 2JM

конформации (рис. 2-12). На основании аналогичных данных считают, что белок S4 также имеет вытянутую форму, достигая в длину 17 нм [95], что обусловливает способность этого белка образовывать большое число поперечно связанных пар. Все это свидетельствует о том, что рибосома — это чрезвычайно сложная машина.

2. Синтез белка

Образование полипептидных связей на рибосомах обычно подразделяют на три процесса; инициацию, элонгацию и терминацию [98]. Синтез белка начинается с инициирующего кодоиа; чаще всего им является кодон метионина AUG. Кодон GUG, расположенный надлежащим образом в цепи мРНК, также может служить инициирующим кодоном. В этом случае он детерминирует метионин, а не валин. Для распознавания «стартового» сигнала важную роль может играть также последовательность оснований, предшествующая инициирующему кодону. На это указывает тот факт, что кодоны AUG и GUG встречаются не только в точках инициации.

а. Инициация [99]

В случае бактерий пептидные цепи всегда начинаются аминокислотой N-формилметионином. Таким образом, первый этап в синтезе белка состоит в выстраивании инициирующего кодона в требуемом месте на рибосоме и в связывании с ним молекулы тРНК, «напру' женной» N-формилметионином1'. Этот процесс сравнительно сложен. Отчасти это связано с тем, что рибосомы должны выбрать истинный инициирующий кодон из многих кодонов AUG и GUG, содержащихся в середине цепи мРНК. Это достигается, по-видимому, за счет спаривания оснований ACCUCCU, расположенных на З'-конце 16S-pH6o-сомной РНК, и комплементарной инициирующей последовательности в мРНК (рис. 15-14) [100, 101]. Для такого связывания нужен также рибосомный белок S1 (известный также под названием t-фактора). Считают, что его функция состоит в удерживании З'-конца 16S-PHK, находящейся в «открытой» конформации, а не в виде Шпильки [102].

]> Это связывание сопровождается побочным эффектом: сдвигом равновесия между 30S- и 505-субъедииицами и интактными 705-рибосомами в сторону усиления диссоциации [91].

2> Некоторые исследователи считают, что комплекс fMet-тРНК—IF-2 свизывается

с рибосомной 30S-субчастицей.раньше, .self иРНК.[ШЗ]. .

Кроме рибосомных белков существуют еще три необходимых для инициации белка, известных под названием факторов инициации: IF-1, IF-2 и IF-3. Последний существует ото меньшей мере в двух формах: IF-За и IF-Зр. Роль фактора инициации IF-3 состоит, 'по-видимому, в образовании инициационного комплекса мРНК—16S-PHK (рис. 15-15, стадия а) и в его стабилизации. На этой стадии «нагруженная» молекула формилметионил-тРНК (fMet-тРНК) связывается со вторым фактором инициации IF-2, KOTqpbift до этого уже связался с молекулой GTP (стадия б)2). Далее этот комплекс связывается с 305-субчастицей предположительно таким образом, что антикодон тРНК комплементарно «спаривается» со стартовым кодоном мРНК (рис. 15-5, стадия в). Связыванию IF-2 комплекса каким-то образом помогает третий инициирующий фактор IF-1, роль которого до конца не выяснена. Теперь IF-3 покидает комплекс (стадия г) и происходит

S3e $тял! 15

присоединение рибосомной SOS-субчастицы с образованием целой ри*-босомы, после чего IF-1 отщепляется (стадия д).

В вопросе о том, что происходит на самом деле при этих реакциях, еще очень много неясного, однако сейчас можно считать твердо установленным, что «нагруженная» молекула метионил-тРНК действительно связывается, как это показано на рис. 15-5, с так называемым

FG)GAM? G А Т?

^ Фрагмент, бырезанный

G = С < из 16 S-PHK ко/