Пептидилтрансфераза
Cтраница 1
Пептидилтрансфераза 166, 395 Пептидная связь 83, 84, 85 Пептиды 83 и ел. [1]
В то же время, однако, рибосомная пептидилтрансфераза в определенных условиях способна использовать воду и низкомолекулярные простые спирты типа метанола и этанола как акцепторные субстраты, производя гидролиз или алкоголиз пептидил-т РНК ( см. гл. Последнее трудно объяснить в рамках механизма чисто ориентационного действия рибосомной пептидилтрансферазы. [2]
Реакция образования новой пептидной связи происходит на рибосоме и катализируется ферментом пептидилтрансферазой. Полипептидная цепь растет в направлении от N - к С-концу. [3]
 |
Схема структуры рибосомы Е. coli с местами связывания аминоацила и пептидила ( по Ленинджеру. [4] |
Замыкание первой пептидной связи идет через нуклеофильную атаку аминогруппой аминоацил-т РНК сложноэфирной группы соседней формилметионил-т РНК и катализируется пептидилтрансферазой, относящейся к большой субъединице. [5]
XVIII), к-рые ингибируют рибосомальную пептидилтрансферазу, что останавливает пептидный синтез. Туникамицины ( XIX) - структурные аналоги уридиндифосфатацетилглюкозамина - подавляют процессы сборки, выделения и функционирования гликопро-теидов. У т.наз. полиоксинов агликонами служат замещенный урацил или пиразол ( как, напр. [6]
В то же время, однако, рибосомная пептидилтрансфераза в определенных условиях способна использовать воду и низкомолекулярные простые спирты типа метанола и этанола как акцепторные субстраты, производя гидролиз или алкоголиз пептидил-т РНК ( см. гл. Последнее трудно объяснить в рамках механизма чисто ориентационного действия рибосомной пептидилтрансферазы. [7]
Пуромицин представляет собой З - дезокси - З - амино - М - диметил-аденозин, ацилированиый по 3 -аминогруппе остатком О-метил-тирозина. Структурно он очень близок концевому фрагменту амино-ацил - тРНК, ио благодаря значительно меньшему объему быстрее связывается с аминоацильным ( акцепторным) участком 50S ( или 60S) субчастицы рибосомы. После ацилирования саязаниого пуро-мицина по аминогруппе пептидилтрансферазой образующийся фор-ми л метиоиилпептиди л пуромицин из-за отсутствия кодон-антико-донного взаимодействия мгновенно отщепляется от рибосомы. Монро в 1964 г. и чрезвычайно широко используется в биохимии. Для ее протекания необходимо наличие у аналогов пуромицина L-конфигурации и ароматического кольца в боковой цепи. Отсутствие избирательности пуромицина по отношению к рибосомам про - и эукариотов, очевидно, объясняет его довольно высокую токсичность. [8]
Имеются независимые данные о том, что пептидилтрансфераз-ный центр рибосомы может образовывать сложноэфирные связи между С-концом пептида и оксианалогами амиНоацил - тРНК или пуромицина. РНК; гидролиз зависит от присутствия деацилированной тРНК или ее 3 -концевой последовательности ССА. В этом случае гидролиз пептидил-т РНК тоже подавляется ингибиторами рибосомной пептидилтрансферазы. [9]
Существует много специфических ингибиторов пептидилтрансфераз-ной реакции, катализируемой как прокариотическими, так и эукарио-тическими рибосомами. Все они, как и можно было ожидать, действуют на большую ( 50S или 60S соответственно) субчастицу рибосомы и имеют к ней большее или меньшее сродство. Многие классические антибиотики, используемые для лечения бактериальных инфекций, - ингибиторы пептидилтрансферазы прокариотиче-ской 70S рибосомы. [10]
Кодонзависимое связывание фактора терминации необходимо, чтобы произошли гидролиз пептидил-т РНК в Р - участке и освобождение полипептида из рибосомы. Показано, что гидролиз пептидил-т РНК в рибосоме подавляется всеми теми же ингибиторами, которые подавляют пептидилтрансферазную реакцию. Так, хлорамфени-кол, амицетин, линкомицин, гугеротин, спарсомицин и др., будучи типичными ингибиторами рибосомной пептидилтрансферазы, подавляют RF-индуцируемое освобождение пептида из бактериальных рибосом. Эти же антибиотики совсем не подавляют кодонзависимого связывания RF с бактериальной рибосомой. [11]
Однако позже выяснилось, что добавление только одного белка L16, но в большом избытке, тоже восстанавливает пептидилтрансферазную активность; оказалось, что белки L6 и L11 лишь помогают белку L16 прочно встроиться в частицу. Далее были получены данные, еще более подтверждавшие ключевую роль белка L16 в организации пептидилтрансферазного центра: химическая модификация его гистиди-нового остатка инактивировала пептидилтрансферазу. [12]
Использованию ферментов в качестве катализаторов для реакции соединения пептидов и в настоящее время уделяется большое внимание. Катализ образовании пептидов при биосинтезе белка осуществляет фермент пепти-дилтрансфераза. Так как этот фермент взаимодействует с протеиногенны-ми аминокислотами независимо от природы боковой цепи, теоретически он представляет собой идеальный катализатор для реакций целенаправленного синтеза пептидов. Пептидилтрансфераза в сложной рибосомной системе структурно тесно связана со всеми другими составляющими, кроме того, на стадии элонгации во время биосинтеза белка одновременно действуют также другие факторы. Поэтому вероятность того, что выделенный из естественной среды фермент вообще будет способен к катализу реакции синтеза пептидов, очень мала. Никакого выхода в практику пептидного синтеза не получил также изученный Липманном механизм биосинтеза пептидных антибиотиков, который проходит с участием определенных ферментов. [13]
Она начинается с присоединения амино-ацил - тРНК к следующему за инициирующим кодону мРНК в А-участке рибосомы. Каждое присоединение аминоацил-т РНК требует затраты молекулы ГТФ и происходит при участии EF-T. Между кодоном мРНК и антикодоном аминоацил-т РНК замыкаются водородные связи. Когда два аминокислотных остатка оказываются рядом, между ними образуется водородная связь. Процесс катализируется рибосомным ферментом пептидилтрансферазой и использует энергию макроэргической связи аминоацил-т РНК. Образовавшийся дипептид силами гидрофобного взаимодействия радикалом связан с Р - участком. Сродства к А-участку эта пептидил-т РНК не имеет. [14]
Белковый синтез у прокариот специфически подавляется рядом антибиотиков. Действие их направлено на функцию 70 -рибосом. Тетрациклины препятствуют присоединению аминоацил-т РНК к рибосомам. Хлорамфеникол подавляет включение аминокислот в белки, так как, по-видимому, создает препятствие для связывания аминокислот при участии пептидилтрансферазы. Хлорамфеникол ( левомицетин) применяется в медицине как весьма действенный бактериостатик, а в биохимических исследованиях-как селективный ингибитор синтеза белка, не влияющий на другие метаболические процессы. Упомянутые антибиотики, конечно, действуют на рибосомы митохондрий и хлоропластов также и в клетках эукариот. Но, так как, например, наружная мембрана митохондрий очень мало проницаема для стрептомицина, этот антибиотик в тех низких концентрациях, в которых его применяют в терапий, почти не действует на эукариотические клетки. Деление названных органелл у эукариот прекращается лишь при использовании в 1000 раз более высоких его концентраций. [15]
Страницы: 1