Cтраница 2
Легко видеть, что синтез даже простых пептидов - весьма трудоемкий процесс, состоящий из многих стадий. Недавно предложенный Меррифилдом твердофазный метод синтеза пептидов существенно упрощает и сокращает описанную выше процедуру. Этот метод основан на образовании ковалент-ной связи между карбоксильной группой С-концевой аминокислоты и частицей специальной смолы. Присоединенная аминокислота взаимодействует с активированной аминокислотой. При этом образуется присоединенный к смоле защищенный дипептид, который очищают с помощью обычной фильтрации. Удалением защитной группы и собиранием частиц смолы завершается первый цикл синтеза. После присоединения всех требуемых аминокислот законченный пептид освобождается из комплекса смола - пептид и очищается электрофорезом. [16]
Молекула т - РНК имеет сравнительно жесткую структуру. Примерно 80 % ее полинуклеотидной цепи уложено в спираль. Как полагают, в одной из петель молекулы т - РНК находится антикодон - триплет нуклеогидов, комплементарный кодону ( триплету) информационной РНК, кодирующей местоположение аминокислот в полипептидной цепи. Один из концов полинуклеотидной нити т - РНК заканчивается - триплетом - Ц - Ц - А; эт. РНК захватывает активированную аминокислоту из их аденилатов с помощью фермента аминоацил-т - РНК-синтетазы. [17]
Низкополимерная растворимая ( soluble), или транспортная, РНК ( молекулярный вес 25 - 30 тыс.) выполняет ф-ции подготовки и доставки к месту синтеза аминокислот - строительного материала, из к-рого собираются молекулы белка. Существует 20 природных аминокислот, входящих в состав белков; каждой аминокислоте соответствует свой тип молекулы транспортной РНК. Процесс вовлечения аминокислот в белковый синтез начинается с активации свободной аминокислоты путем присоединения к ней богатого энергией соединения - аденозинтрифосфорной кислоты. Эта реакция катализируется спец. Затем происходит присоединение активированной аминокислоты к своей транспортной РНК. Комплекс транспортная РНК - аминокислота поступает в рибосому, где достигается определенное взаиморасположение - аминокислотных остатков, отвечающее последовательности аминокислот в синтезируемом белке, и полимеризация этих остатков в полипептидную ( белковую) цепь. В результате получается готовая молекула белка, а все принимавшие участие в этом процессе молекулы транспортной РНК освобождаются и могут принять участие в новом цикле белкового синтеза. Механизм упорядочения расположения аминокислотных остатков в рибосоме и их полимеризации еще не раскрыт, но есть основание полагать, что важную роль в этом процессе играет взаимодействие молекул транспортной РНК, связанных с аминокислотами, и молекулы информационной РНК, несущей необходимую информацию. [18]
Большое внимание, которое привлекают к себе в последние годы транспортные РНК, обусловлено тем, что они представляют собой, по существу, отдельные элементы, составляющие генетический словарь. Помимо четырех обычных оснований они содержат также в относительно большом количестве редкие, или минорные, основания, в частности различные метилированные основания и псевдоуридин. Модификация обычных оснований происходит, по-видимому, уже после их включения в полимерную структуру. Возможно, что число различных видов s - PHK совпадает с числом смысловых кодонов. В некоторых случаях ( например, в случае лейцина) оказалось возможным приписать те или иные фракции s - PHK к отдельным кодонам: выяснилось, что данная фракция s - PHK поставляет активированную аминокислоту только в ответ на совершенно определенный кодон и ни на какой другой. [19]
На третьем этапе биосинтеза комплексные - соединения р - РНК с аминокислотами переносятся на - поверхность ы - РНК в рибосоме. Этот процесс совершается под действием особых ферментов переноса, содержащихся в растворимой фракции клеток и специфических для индивидуальных аминокислот. Детали этого этапа биосинтеза белков во многом еще остаются неясными, но полагают, что эти реакции идут следующим образом. РНК, содержащаяся в рибосоме, играет роль шаблона, матрицы, на поверхности которой синтезируется полипептидная цепь. Каждая молекула р - РНК, переносящая ту или иную аминокислоту, имеет в своей цепи особый адапторный участок, последовательность нуклеотидов в котором комплементарна к определенному участку ы - РНК - В связи с этим отдельные молекулы р - РНК вместе с аминокислотами присоединяются к строго определенным участкам u - РНК, в результате чего аминокислоты оказываются выстроенными в ряд на матрице. После этого, - при участии соответствующих ферментов, связь между молекулами р - РНК и аминокислотами разрывается, аминокислоты под действием специфических синтезирующих ферментов соединяются между собой пептидными связями. Процесс образования пептидных связей требует затраты энергии, которая доставляется, вероятно, гуанозинтрифосфатом. Высвободившиеся молекулы р - РНК вновь соединяются с активированными аминокислотами. Таким образом, в результате третьего этапа биосинтеза белка в активной рибосоме образуется полипептидная цепь. [20]