Фактор - инициация
Cтраница 2
Итак, в цитоплазме эукариотических клеток и в их экстрактах всегда имеется больший или меньший фонд свободных неассоциируемых ( нативных) 40S и 60S субчастиц, связанных с факторами инициации и, возможно, также с рядом других белков. Именно нативные 40S субчастицы, несущие на себе eIF - З и некоторые другие факторы инициации, начинают процесс инициации трансляции. [16]
На третьей стадии инициации этот большой комплекс взаимодействует с 508-рибосомной субчастицей; одновременно молекула GTP, связанная с IF-2, гидролизуется до GDP и фосфата, которые высвобождаются из комплекса. Факторы инициации IF-3 и IF-2 также покидают рибосому. Правильное положение N-фор-милметионил - тРНКШе в полном 708-инициирующем комплексе обеспечивается двумя точками узнавания и связывания. Во-вторых, инициирующая аминоацил-т РНК присоединяется к пептидильному Р - участку рибосомы. В рибосоме имеется два участка связывания аминоацил-т РНК: аминоацил -, или А-участок и пептидил -, или Р - участок. Оба они образованы благодаря специфическому сочетанию областей 30S - и 508-субчастиц. [17]
Образование инициирующего комплекса протекает в три стадии. На первой из них 308-рибосомная субчастица связывает фактор инициации 3 ( IF-3), который препятствует объединению 30S - и 508-субчастиц. Правильное расположение инициирующего кодона AUG на 308-субчастице обеспечивается с помощью особого инициирующего сигнала, представляющего собой участок мРНК, расположенный с 5 -стороны от кодона AUG. Этот сигнал состоит преимущественно из остатков А и G и включает обычно от 6 до 8 таких остатков. [19]
 |
Строение 705-рибосомы. ( В субчастицах SOS-рибосомы больше белка, а в ее большой субчастице содержится не две, а три молекулы рРНК. [20] |
В синтезе участвуют: матричная РНК ( мРНК), несущая генетические инструкции от клеточного ядра, транспортная РНК ( тРНК), доставляющая к рибосоме требуемые аминокислоты, и растущая полипептидная цепь. Кроме того, в этом процессе участвуют факторы инициации, элонгации и терминации цепи. [21]
Механизм устойчивости ВКО к интерферону оставался неустановленным, пока не была обнаружена открытая рамка считывания K3L, кодирующая белок мол. Этот белок содержит аминокислотную последовательность, гомологичную N-концевой части эукариотиче-ского фактора инициации elF - 2a мол. N-концевые области обоих белков содержат 87 практически идентичных аминокислотных остатков, причем в положении 51 в обоих случаях находится серии, который в elF - 2a фосфорилируется активируемой интерфероном Р1 - киназой, что приводит к ингибированию синтеза белка в обработанных интерфероном клетках. КЗЬ-белок действует как конкурентный ингибитор фосфорилирования elF - 2a, обеспечивая устойчивость ВКО к интерферону, и если из генома ВКО удалить ген K3L или его часть, то вирус станет чувствительным к интерферону. Эта работа является важным этапом на пути создания более безопасных ВКО-векторов. [22]
Для инициации полипетидной цепи в клетках прокариот необходимы: мРНК, инициирующая ами-ноацил - тРНК, малая и большая субъединицы рибосом. Они собираются в работающий ансамбль с помощью трех белков ( факторы инициации) IF-1, IF-2, IF-3, ионов магния и ГТФ. Инициирующая аминоацил-т РНК у прокариот представлена формилметионин-т РНК, а у эукариот - метионин-т РНК. Стадия инициации начинается с присоединения IF-3 к малой субъединице рибосомы. [23]
Лимитирующей стадией процесса трансляции является ее инициация. Реакция катализируется ферментом 1Р2 - киназой, причем присоединение фосфатной группы инактивирует фактор инициации. Этот феномен был изучен на примере синтеза гемоглобина в ретикулоцитах. Сначала было установлено, что глобин синтезируется только в присутствии гема. Затем была выстроена вся система регуляции синтеза глобина. Оказалось, что активация 1Р2 - киназы происходит за счет ее фосфорилирования цАМФ - зависимой протеинкиназой. Взаимодействие этой протеинкиназы с цАМФ и ее активацию блокирует гем, выполняя тем самым негативный контроль синтеза гемоглобина. [24]
С одной стороны, в системах in vitro довольно удовлетворительную инициацию с участием факторов инициации можно получить, используя некоторые N-блокированные аминоацил-т РНК, например, N-ацетилфенилаланил-т РНК ( N-Ac-Phe - tRNAPhe) в системе с поли ( Щ Блокирование NH2 - rpynnbi аминоацильного остатка аминоацил-т РНК необходимо, по-видимому, для взаимодействия с IF-2 и для большей вероятности правильного попадания и ориентации в Р - участке рибосомы, а также для последующей хорошей реактивности с очередной аминоацил-т РНК в А-участке. Однако и это требование не является совсем абсолютным: любая аминоацил-т РНК без факторов инициации может сесть в Р - участок вакантной рибосомы в соответствии с кодоном матричного полинуклеотида, после чего другая аминоацил-т РНК может занять А-участок, и между ними произойдет реакция с образованием первой пептидной связи. Именно так начинается трансляция поли ( и) с участием Phe - tRNA в простейших бесклеточных системах. [25]
Например, это имеет место при заражении клеток вирусом энцефало-миокардита. Имеются указания, что РНК вируса энцефаломиокардита обладает на порядок более высоким сродством к eIF4B, чем клеточные мРНК; увод этого фактора инициации на вирусную мРНК мог бы быть причиной угнетения инициации хозяйских белков, хотя прямо этот механизм не показан. [26]
Оказалось, что в первичной ассоциации с мРНК и следующей затем инициации трансляции участвует, скорее, 30S субчастица, а не 70S рибосома. Именно 30S субчастица уводится из этой равновесной смеси на мРНК и затем вовлекается в первые стадии инициации. Факторы инициации - прежде всего IF-3 ( а также, возможно, IF-1) - способствуют сдвигу равновесия в сторону диссоциации свободных нетранслирующих рибосом на субчастицы. [27]
 |
Синтез первой пептидной связи. [28] |
Помимо белков, входящих в состав рибосом, в биосинтезе белка принимает участие большое число белковых факторов, которые связываются с рибосомой только на определенных этапах трансляции и, выполнив свою функцию, отделяются. IF-1 IF-2 и IF-3 ( IF - от initiation factor), которые представляют собой мономерные белки и обычно ассоциированы с 30S субъединицей рибосом. Факторы инициации катализируют реакции связывания мРНК ( IF3) и фор-милметионил - тРНК ( IF2) с рибосомой. [29]
Кроме рибосомных белков существуют еще три необходимых для инициации белка, известных под названием факторов инициации: IF-1, IF-2 и IF-3. Последний существует по меньшей мере в двух формах: IF-За и IF-Зр. Роль фактора инициации IF-3 состоит, по-видн-мому, в образовании инициационного комплекса мРНК - 16S - PHK ( рис. 15 - 15, стадия а) и в его стабилизации. Связыванию IF-2 комплекса каким-то образом помогает третий инициирующий фактор IF-1, роль которого до конца не выяснена. [30]
Страницы: 1 2 3