Элонгирующий комплекс: структура
Основные черты структуры тройного комплекса, осуществляющего элонгацию цепей РНК, консервативны у всех ДНК- зависимых РНК-полимераз ( рис. I.8 ).
В элонгирующем комплексе имеются каталитический центр, одноцепочечная область ДНК-матрицы и несколько сайтов связывания ДНК и РНК. Для реализации принципа комплементарности при построении растущей цепи РНК участок матричной ДНК, входящий в состав комплекса, находится в расплавленном состоянии, и одна из его цепей служит матрицей при транскрипции. Этот участок ДНК, называемый транскрипционным пузырьком, или транскрипционной сферой (transcription bubble) , контактирует с каталитическим центром РНК-полимеразы. По обеим сторонам транскрипционного пузырька имеются участки ДНК, которые при перемещении фермента вдоль матрицы подвергаются плавлению (расплетанию) и повторному отжигу, в результате которого восстанавливается исходная структура ДНК. Считается, что этот процесс не является каталитическим, протекает самопроизвольно и связан с особенностями структуры РНК-полимеразы как таковой.
В молекуле РНК-полимеразы имеются несколько участков связывания матричной ДНК и участок связывания растущей цепи РНК, которые обеспечивают точное расположение 3'-ОН-конца РНК относительно транскрибируемого в данный момент нуклеотида матрицы и соответствующего субстрата.
В ранних моделях элонгирующего комплекса предполагалось существование короткого (2-12 п.о.) гибрида между матричной ДНК и строящейся цепью РНК. Более поздние модели элонгирующего комплекса предполагают наличие механизма, обеспечивающего выбор правильного нуклеотида из пула субстратов. Этот процесс может быть исключительно следствием комплементарного взаимодействия нуклеотида и матрицы, но более распространена точка зрения, согласно которой ключевую роль здесь играет сама молекула РНК- полимеразы, пространственная структура которой формируется при ее контакте с ДНК и растущим транскриптом.
В современных моделях структуры элонгирующего комплекса предполагают наличие в РНК-полимеразе двух сайтов, удерживающих растущую цепь РНК, и двух участков связывания ДНК-матрицы. В совокупности эти участки связывания обеспечивают замечательную стабильность комплекса. Точное положение сайтов связывания нуклеиновых кислот неизвестно. Для РНК-полимеразы E.coli имеются доказательства того, что задняя часть элонгирующего фермента контактирует с двухцепочечной ДНК, а передняя - с одноцепочечной, причем с ее транскрибируемой (матричной) цепью.
Смотрите также:
