Рибосома: декодирующий сайт, структура
Для правильного кодон-антикодонового спаривания в декодирующем сайте рибосома должна провести "выравнивание" последовательностей транспортной и матричной РНК и катализировать образование пептида, связанного с другим концом тРНК и пептидил-трансферазным сайтом .
Декодирующий сайт, имеющий в своем составе сайт связывания тРНК ( А-сайт ) и пептидильный сайт ( П-сайт ), включает в себя несколько консервативных районов 16S рРНК , организованных в сложную, высокоупорядоченную структуру. Сшивки между основаниями антикодона N-ацетил-валил-тРНК в П-сайте и нуклеотидом С 1400 на 16S рРНК, индуцированные ультрафиолетовым излучением, указывают на близкое (на расстоянии нескольких ангстрем) размещение кодон-антикодонового сайта и мРНК от нуклеотида С 1400, в ложбинке 30S субъединицы ( Prince et al., 1982 ). Область нуклеотида 1400 (1392-1400) высококонсервативна у всех немитохондриальных рибосомных РНК.
Было показано, что молекула 16S рибосомной РНК содержит три типа сайтов, защищаемых или подвергающихся конформационным изменениям в результате неэнзиматического взаимодействия тРНК с малой субъединицей рибосомы: А-сайт , П-сайт и районы, перекрываемые транспортной РНК и 50S субъединицей рибосомы ( Moazed and Noller, 1986 ). Почти все нуклеотиды, выявленные авторами, высококонсервативны, что согласуется с их предполагаемой функциональной ролью. Хотя защищенные районы расположены в различных областях вторичной структуры 16S рРНК, при ее укладке в трехмерную модель они оказываются в области бороздки 30S субъединицы . Исключением является область 530 нуклеотида, которая предположительно защищается транспортной РНК вследствие аллостерически индуцированных конформационных изменений.
Структурные данные свидетельствуют, что транспортные РНК образуют тесные контакты с большим количеством специфических нуклеотидов мРНК, при этом возможно различение А- и П-сайтов рибосомной РНК. Исследования активной 30S субъединицы, способной к неэнзиматическому связыванию тРНК, выявили изменения реактивности, практически полностью сопряженные с теми же областями мРНК ( Moazed et al., 1986 ). Эти данные свидетельствуют о важности конформационных изменений рРНК для выполнения рибосомой биологических функций.
Функциональные данные из разных источников согласуются с данными о структуре декодирующего сайта, полученными методом фут-принтинга. Первые свидетельства такого рода были получены в экспериментах с химической модификацией рРНК и блокадой ферментативного расщепления 16S рРНК транспортной РНК, стрептомицином или тетрациклином, связанными с А-сайтом ( Nomura and Held, 1974 ). Функциональные сайты на рибосоме выявлялись с помощью антибиотиков, нарушающих кодирование ( Moazed and Noller, 1987 ). Оказалось, что сайты на 16S рРНК, защищаемые антибиотиками, тесно коррелируют с сайтами, защищаемыми тРНК. Так например, эдеин блокирует связывание тРНК с П-сайтом и защищает нуклеотиды G 693, A 794, C 795 и C 926, которые защищаются также и тРНК. Структурно близкие аминогликозиды (неомицин, парономицин, гентамицин и канамицин), нарушающие кодирование, оказывают сходный защитный эффект на нуклеотиды A 1408 и G 1494. Предполагается, что мишенью их действия является А-сайт. Резистентность к этим антибиотикам является результатом модификации рРНК в декодирующем сайте.
Смотрите также:
