химический каталог




Молекулярная биология. Структура рибосомы и биосинтез белка

Автор А.С.Спирин

ии реакций ее синтеза, а «ждет», пока вторая субстратная тРНК не поступит во второй активный центр.

5. СПЕЦИФИЧНОСТЬ АМИНОАЦИЛИРОВАНИЯ тРНК

Специфичность по отношению к аминокислоте

Очевидно, что для обеспечения однозначности, с которой мРНК кодирует белки в процессе трансляции, аминоацил-тРНК-синтетазы Должны обладать исключительно высокой специфичностью в выборе Как аминокислоты, так и тРНК в качестве субстратов. В случае выбора аминокислоты ферменту приходится дискриминировать между субстратами, иногда очень близкими по структуре — например, между изолейцином и валином. Уровень ошибок, которые допускает фермент в аминоацилировании' тРНК, действительно, очень низок, и даже в случае близких аминокислот (изолейцин — валин) он, по-видимому, не превышает 1 на 10000.

Однако при изучении стадий связывания аминокислоты и последующего обратимого образования аминоациладенилата, регистрируемого по АТФ-пирофосфатному обмену, оказалось, что фермент не может обеспечить столь высокой специфичности в дискриминации близких аминокислот на этих стадиях. Так, изолейциновая амино-ацил-тРНК-синтетаза может довольно эффективно связывать валин и образовывать валиладенилат. Точно так же валиновая аминоацил-тРНК-синтетаза может связывать и активировать изолейцин, а также аланин, серии, цистеин и треонин. Фенилаланиновый фермент активирует метионин, лейцин и тирозин. Тем не менее, ни одна из перечисленных ложноактивированных аминокислот не становится акцептированной на тРНК.

Оказалось, что в дополнение к дискриминации аминокислот на стадии связывания фермент может обладать специальным механизмом коррекции ошибок, вступающим в действие после образования аминоациладенилата. Основной факт состоит в том, что связывание ферментом своей тРНК приводит к гидролитическому освобождению свободной аминокислоты, если она была чужой для фермента. По-видимому, в большинстве случаев ложноактивированная аминокислота, связанная с ферментом в виде аминоациладенилата, далее нормально переносится на тРНК, но, в отличие от сложноэфирной связи между своей аминокислотой и тРНК, связь между чужой аминокислотой и тРНК гидролизуется ферментом:

Val + ATP + Е11е < Val-AMP ? EIle + РРУ;

Val-AMP • EIle + tRNAIte < Val-tRNAIU ? EIle + AMP;

Val-tRNAIle EIle + H2O ? Val + tRNAIle + ЕПе

Это значит, что здесь фермент получает второй шанс дискриминировать аминоацильные остатки, теперь уже в виде их сложно-эфирных производных, и в случае чужого остатка активирует молекулу воды, которая атакует сложноэфирную связь. Показано, что в активации такого гидролиза валил-тРНК11е изолейцил-тРНК-синтетазой существенную роль играет свободный З'-гидроксил рибозы тРНК.

Возможно, что в некоторых случаях не исключен и другой механизм коррекции, где чужой аминоациладенилат гидролизуется ферментом до переноса аминоацильного остатка на тРНК.

Специфичность по отношению к тРНК

Уже отмечалось, что связывание тРНК с аминоацил-тРНК-синте.тазой является многоступенчатым процессом. Первоначальное связывание не очень специфично, так что фермент может взаимодействовать с рядом чужих для него тРНК. Так, изолейциновая аминоацилтРНК-синтетаза может связывать тРНКУа1 , причем это связывание

всего в 5 раз слабее связывания своей тРНК11е ; связывание тРНК Glu

тоже имеет место, хотя оно уже в 10000 раз слабее связывания

своей тРНК 11е . В целом, для разных комбинаций аминоацил-тРНК-еинтетаз с чужими тРНК обнаруживается самое разное сродство, от почти полного отсутствия до сравнимого со сродством к своей тРНК. Сродство ферментов к тРНК, как правило, возрастает с Й^еньшением рН и солевой концентрации, а также под действием Органических растворителей, что указывает на значительную роль Ионных взаимодействий в связывании. Соответственно, уменьшение рН, уменьшение ионной силы и введение органических растворителей в среду способствуют неспецифическому связыванию тРНК

аминоацил-тРНК-синтетазами. Однако Mg2+ часто оказывает противоположное действие, понижая связывание чужих тРНК с амино-ацил-тРНК-синтетазой, т. е. повышая специфичность связывания. Последнее обычно приписывают эффекту Mg2+ на конформации как фермента, так и тРНК.

Стадия первоначального связывания тРНК с ферментом быстра, т. е. скорости как прямой, так и обратной реакции (ассоциации и диссоциации) высоки. За этой быстрой стадией первоначальной рекомбинации может следовать медленная стадия какой-то перестройки комплекса. Такая перестройка происходит только в том случае, если связанная тРНК оказывается своей. Это и есть стадия узнавания, на которой происходит основная дискриминация своих н чужих тРНК. Таким образом, на первой стадии связывания происходит только самый грубый, приблизительный отбор тРНК, и в основном ее функцией является быстрый перебор (сканирование) разных тРНК. Если связанная тРНК оказывается чужой, она не активна в индуцировании структурной перестройки ферментного комплекса, а следовательно, не может войти в следующую стадию и потому диссоциирует за счет б

страница 18
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136

Скачать книгу "Молекулярная биология. Структура рибосомы и биосинтез белка" (3.76Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
знак для учебного автомобиля
В магазине КНС Нева Kyocera P4040DN - 10 лет надежной работы в Санкт-Петербурге.
Стул ЛМ DC2-001
дом в деревне новая рига 100 км

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.03.2017)