Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Р-сайт (для пептидил) является вторым сайтом связывания для тРНКа в рибосоме . Два других сайта - это A-сайт (аминоацил), который является первым сайтом связывания в рибосоме, и E-сайт (выход), третий. Во время трансляции белка P-сайт содержит тРНК, которая связана с растущей полипептидной цепью. Когда достигается стоп-кодон , связь пептидил-тРНК тРНК, расположенная в Р-сайте, расщепляется, высвобождая вновь синтезированный белок. [1]Во время стадии транслокации фазы элонгации мРНК продвигается на один кодон, связанный с перемещением тРНК от рибосомных сайтов A к P и P к E сайтам, катализируемым фактором элонгации EF-G. [2]

Обзор [ править ]

Рибосомный P-сайт играет жизненно важную роль на всех этапах трансляции. Инициация включает распознавание стартового кодона (AUG) инициаторной тРНК в Р-сайте, элонгация включает прохождение многих элонгаторных тРНК через Р-сайт, терминация включает гидролиз зрелого полипептида из тРНК, связанной с Р-сайтом, и рециклинг рибосомы. включает высвобождение деацилированной тРНК. Связывание тРНК с Р-сайтом в присутствии мРНК устанавливает взаимодействие кодон-антикодон, и это взаимодействие важно для контактов малой субъединицы рибосомы (30S) с тРНК. [3]

Классическая модель двух состояний [4] предполагает, что рибосома содержит два сайта связывания для тРНК, P-сайт и A-сайт . A-сайт связывается с входящей аминоацил-тРНК, которая имеет антикодон для соответствующего кодона в мРНК, представленной в A-сайте. После образования пептида между C-концевой карбонильной группой растущей полипептидной цепи (присоединенной к тРНК, связанной с P-сайтом) и аминогруппой аминоацил-тРНК (связанной с A-сайтом), полипептидная цепь затем присоединяется к тРНК. на сайте А. Деацилированная тРНК остается в Р-сайте и высвобождается после того, как пептидил-тРНК переносится на Р-сайт.

Эксперименты по химической модификации предоставили доказательства гибридной модели, в которой тРНК могут определять гибридное состояние связывания во время фазы элонгации (стадия перед транслокацией). В этих гибридных состояниях связывания акцепторные и антикодоновые концы тРНК находятся в разных сайтах (A, P и E). Используя методы химического зондирования, был исследован набор филогенетически консервативных оснований в рибосомной РНК, с которыми связывается тРНК, и предполагается, что они непосредственно участвуют в связывании тРНК с прокариотической рибосомой. [5]Корреляция таких сайт-специфичных защищенных оснований в рРНК и занятость сайтов A, P и E позволила диагностическим анализам этих оснований изучить местоположение тРНК в любом заданном состоянии цикла трансляции. Авторы предложили гибридную модель, в которой более высокое сродство деактивированной тРНК и пептидной тРНК к сайтам E и P субъединицы 50S термодинамически благоприятствует переходам P / P в P / E и A / A в A / P, что было дополнительно продемонстрировано. через крио-ЭМ эксперименты. [6] Кроме того, исследования FRET одной молекулы выявили флуктуации в положениях тРНК [7], что привело к выводу, что классические (A / AP / P) и гибридные состояния (A / PP / E) тРНК, безусловно, являются в динамическом равновесии.

Перед образованием пептидной связи аминоацил-тРНК связывается в A-сайте, пептидил-тРНК связывается в P-сайте, а деацилированная тРНК (готовая к выходу из рибосомы) связывается с E-сайтом. Трансляция перемещает тРНК с A-сайта через P- и E-сайты, за исключением тРНК инициатора, которая связывается непосредственно с P-сайтом. [8] Недавние эксперименты показали, что трансляция белка также может инициироваться с A-сайта. С помощью анализа отпечатков пальцев было показано, что синтез белка инициируется из A-сайта рибосомы (эукариотической) в вирусе паралича сверчка.(CrPV). IGR-IRES (внутригенные области-внутренние сайты входа в рибосомы) могут собирать 80S рибосомы из 40S и 60S рибосомных субъединиц в отсутствие гидролиза eIF2, Met-tRNAi или GTP и без кодирующего триплета в Р-сайте рибосомы. Авторы также показали, что IGR-IRES может направлять трансляцию белка, N-концевой остаток которого не является метионином. [9]

Структура [ править ]

Полную трехмерную структуру рибосомы T. thermophilus 70S определяли с помощью рентгеновской кристаллографии , содержащей мРНК и тРНК, связанные с сайтами P и E с разрешением 5,5 Å и с сайтом A с разрешением 7 Å. Авторы обнаружили, что все три сайта связывания тРНК (A, P и E) рибосомы контактируют со всеми тремя соответствующими тРНК в универсально консервативных частях их структур. Это позволяет рибосомам точно так же связывать разные виды тРНК. Этап транслокации синтеза белка требует перемещений тРНК на 20 Å или более, когда они перемещаются от сайтов A к P к E [10]

антибиотики, нацеленные на тРНК [ править ]

Оксазолидины (например, линезолид) предотвращают связывание тРНК инициатора в P-сайте. [11] Было продемонстрировано, что оксазолидины плейотропно влияют на связывание инициатор-тРНК, EF-P (фактор элонгации P) -стимулируемый синтез пептидных связей и EF-G-опосредованную транслокацию инициатор-тРНК в P-сайт. [12]

Классы антибиотиков макролидов , линкозамидов и стрептограмина предотвращают образование пептидных связей и / или транслокацию тРНК с A-сайта на P-сайт на рибосоме [13] [14], что в конечном итоге приводит к нарушению стадии элонгации и, следовательно, ингибирование трансляции белков.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Лодиш, Harvey (2013). Молекулярная клеточная биология (седьмое изд.). Нью-Йорк: Worth Publ. С. 141–143. ISBN 978-1-4292-3413-9.
  2. ^ Роднина, М.В. Савелсберг, А; Катунин, В.И. Винтермейер, Вт (2 января 1997 г.). «Гидролиз GTP фактором элонгации G приводит в движение тРНК по рибосоме». Природа . 385 (6611): 37–41. DOI : 10.1038 / 385037a0 . PMID 8985244 . 
  3. ^ Шефер, Массачусетс; Тастан, АО; Пацке, S; Blaha, G; Spahn, CM; Уилсон, Д. Н.; Nierhaus, KH (24 мая 2002 г.). «Взаимодействие кодон-антикодон в сайте P является предпосылкой для взаимодействия тРНК с малой субъединицей рибосомы» . Журнал биологической химии . 277 (21): 19095–19105. DOI : 10.1074 / jbc.M108902200 . PMID 11867615 . 
  4. Перейти ↑ Watson, JD (1964). «Синтез белков на рибосомах». Бюллетень общества биологических химикатов . 46 : 1399–1425. PMID 14270536 . 
  5. ^ Моазед, D; Ноллер, Х.Ф. (9 ноября 1989 г.). «Промежуточные состояния в движении транспортной РНК в рибосоме». Природа . 342 (6246): 142–148. DOI : 10.1038 / 342142a0 . PMID 2682263 . 
  6. ^ Agirrezabala, Xabier; Лэй, Цзяньлинь; Brunelle, Julie L .; Ортис-Меоз, Родриго Ф .; Грин, Рэйчел; Франк, Иоахим (октябрь 2008 г.). «Визуализация гибридного состояния связывания тРНК, стимулированного спонтанным храповым механизмом рибосомы» . Молекулярная клетка . 32 (2): 190–197. DOI : 10.1016 / j.molcel.2008.10.001 . PMC 2614368 . PMID 18951087 .  
  7. ^ Бланшар, Южная Каролина; Гонсалес, Р.Л .; Ким, HD; Чу, S; Пуглиси, JD (октябрь 2004 г.). «Отбор тРНК и кинетическая корректура в переводе». Структурная и молекулярная биология природы . 11 (10): 1008–1014. DOI : 10.1038 / nsmb831 . PMID 15448679 . 
  8. ^ Лаурсен, BS; Соренсен, HP; Мортенсен, KK; Sperling-Petersen, HU (8 марта 2005 г.). «Инициирование синтеза белка в бактериях» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 69 (1): 101–123. DOI : 10.1128 / MMBR.69.1.101-123.2005 . PMC 1082788 . PMID 15755955 .  
  9. ^ Уилсон, JE; Пестова, Т.В. Hellen, CU; Сарнов П. (18 августа 2000 г.). «Инициирование синтеза белка с сайта А рибосомы». Cell . 102 (4): 511–520. DOI : 10.1016 / s0092-8674 (00) 00055-6 . PMID 10966112 . 
  10. ^ Юсупов, ММ; Юсупова, ГЗ; Baucom, A; Либерман, К; Эрнест, штат Теннесси; Кейт, JH; Ноллер, Х.Ф. (4 мая 2001 г.). «Кристаллическая структура рибосомы при разрешении 5,5 А». Наука . 292 (5518): 883–896. DOI : 10.1126 / science.1060089 . PMID 11283358 . 
  11. ^ Чопра, Шайледжа; Читатель, Джон (25 декабря 2014 г.). «тРНК как мишени для антибиотиков» . Международный журнал молекулярных наук . 16 (1): 321–349. DOI : 10.3390 / ijms16010321 . PMC 4307249 . PMID 25547494 .  
  12. ^ Аоки, H .; Ke, L .; Поппе, С.М. Poel, TJ; Уивер, EA; Гэдвуд, RC; Thomas, RC; Shinabarger, DL; Ганоза, MC (1 апреля 2002 г.). «Оксазолидиноновые антибиотики нацелены на сайт P на рибосомах Escherichiacoli» . Противомикробные препараты и химиотерапия . 46 (4): 1080–1085. DOI : 10,1128 / AAC.46.4.1080-1085.2002 . PMC 127084 . PMID 11897593 .  
  13. ^ Джонстон, Николь; Мухтар, Тарик; Райт, Джерард (1 августа 2002 г.). «Антибиотики стрептограмина: механизм действия и устойчивость». Текущие цели в отношении лекарств . 3 (4): 335–344. DOI : 10,2174 / 1389450023347678 .
  14. ^ Чампни, В. Скотт; Тобер, Крейг Л. (21 августа 2000 г.). «Специфическое ингибирование образования 50S рибосомной субъединицы в клетках Staphylococcus aureus с помощью 16-членных антибиотиков макролида, линкозамида и стрептограмина B». Современная микробиология . 41 (2): 126–135. DOI : 10.1007 / s002840010106 .