Фактор - инициация
Cтраница 3
В процессе образования полной рибосомы при помощи IF-5 происходит гидролиз ГТФ, связанного с IF-2. Эта реакция освобождает все факторы инициации, связанные с 48S инициирующим комплексом, и осуществляет быструю ассоциацию 40S - и бОБ - субъединиц в 80S полную рибосому с Met - тРНК, расположенной в Р - сайте. [31]
S - 70 S), осуществляющие автономный синтез белка. Больший-ство белков специфически связано с определ. При начале трансляции с малой субчастицей связываются иРНК, формилметионил-т РНК и факторы инициации; затем этот комплекс присоединяется к большой субчастице. Связь оказывается очень прочной и исчезает только после терминации. Одну молекулу иРНК могут одновремен но транслировать неск. [32]
В эритропоэтических тканях активность АЛ-синтазы возрастает при гипоксии, в то время как в печени гипоксия не оказывает влияния на активность этого фермента. Синтез апобелка гемоглобина - а - и р-цепей глобина происходит только в присутствии гема. В опытах с ретикулоцитами было показано, что в отсутствие гема один из факторов инициации биосинтеза белка фосфо-рилируется, что приводит к остановке трансляции а - и р-цепей глобина. Таким образом, оба компонента - гем и глобин - должны образовываться в относительно одинаковых количествах, для чего и существует координирующая регуляторная связь. [33]
С развитием эффективных методов выделения и идентификации следовых количеств белков и их генов было установлено, что интерфероны-это гликопро-теины, состоящие приблизительно из 160 аминокислотных остатков. Каждый вид позвоночных может продуцировать в ходе вирусной инфекции по меньшей мере три разных типа интерферонов: один синтезируется фибробластами соединительных тканей, другой-лейкоцитами, третий - Т - лимфоцитами ( разд. Связываясь с мембраной здоровых клеток, интерфероны стимулируют образование специфических ферментов, которые способны разрушать вирусные мРНК и инактивировать фактор инициации белкового синтеза в рибосомах, препятствуя тем самым экспрессии вирусных генов в клетке-хозяине. [34]
Следует указать, однако, что РНК некоторых животных и растительных вирусов не имеют кэп-структуры на 5 -конце, но тем не менее являются эффективными матрицами в эукариотических системах. Кэпсвязы-вающие белки не участвуют в их ассоциации с рибосомами. Предполагается, что в этих исключительных случаях 5 -конец мРНК имеет особую ( может быть, развернутую) структуру, обеспечивающую ему высокое сродство к 40S субчастице с факторами инициации в отсутствие кэп-структуры и кэпсвязывающих белков. [35]
В качестве инициаторной тРНК, узнающей кодон AUG, в эукарйотах, как и в прокариотах, служит специальная тРНК F, ацилируемая метионил-т РНК-синтетазой. Однако образующаяся метионил-т РНКр в эукариотических клетках, в отличие от проакриоти-ческой инициаторной тРНК, не формилируется. Следовательно, единственным отличием инициаторной метионил-т РНКр и обычной метио-нил - тРНКМе1 являются некоторые особенности структуры самого тРНК р - остатка, которые делают ее способной взаимодействовать с факторами инициации и вакантной рибосомной субчастицей и не способной участвовать в элонгации. Видно, что различия невелики. [37]
Необходимо отметить, однако, что инициация трансляции свободными рибосомами в какой-то мере возможна, по-видимому, также и на матрицах без последовательности Шайна - Дальгарно. X, транскрибируемая с промото - Ра - ркм ( в лизогенной клетке), вообще не имеет прединициирующей последовательности, но инициация на ней происходит, хотя и не очень эффективно. Бактериальные рибосомы могут осуществлять также инициацию на некоторых чужеродных ( эукариотиче-ских) РНК, лишенных последовательности Шайна - Дальгарно, например, на РНК 4 вируса мозаики костра; инициация требует всех трех бактериальных факторов инициации и происходит на нормальном инициирующем кодоне. Отсюда последовательность Шайна - Дальгарно, безусловно, вносит важный вклад в эффективную ассоциацию рибосомных частиц с матрицей, но не является абсолютным требованием. [38]
Рибосома начинает читать мРНК со строго определенной точки ее последовательности, а именно с той, с которой начинается ее кодирующая часть. Как уже отмечалось, эта точка вовсе не есть самый крайний 5 -концевой нуклеотид мРНК, а как правило, расположена на определенном удалении, иногда значительном, от начала полинуклео-тидной цепи. Рибосома должна каким-то образом узнать начальную точку считывания, связаться с ней, и только тогда начать трансляцию. Комплекс событий, обеспечивающих процесс начала трансляции, обозначается как стадия инициации. В инициации принимают участие специальный инициаторный кодон, инициаторная тРНК и белки, называемые факторами инициации. [39]
Хотя обычным инициирующим кодоном в прокариотических системах является AUG, триплеты GUG и UUG также используются-хотя и гораздо реже, в качестве инициаторных. Более того, в некоторых случаях инициация in vivo с участием той же F-Met - tRNAp может осуществляться и на некоторых других триплетах, таких как AUU и AUA. Известны случаи, когда элонгация прерывается вследствие мутации, приводящей к появлению терминирующего кодона, но рибосома не соскакивает с матрицы, а реинициирует трансляцию, используя близлежащий триплет GUG, UUG или CUG. Известны также мутантные мРНК, в которых инициирующий триплет AUG ( которому предшествует последовательность Шайна - Дальгарно) изменен в AUA или в ACG; хотя эффективность инициации таких мРНК резко падает, но тем не менее какой-то уровень инициации с участием нормальной инициаторной F-Met - tRNAp ( антикодон CAU. В определенных искусственных условиях в бесклеточных системах показана даже возможность использования поли ( и) в качестве матрицы для инициации трансляции с помощью F-Met - tRNAF и факторов инициации. [40]
Анализ первичных структур рибосомных РНК и мРНК эукариот показал, что здесь отсутствует столь хорошо просматриваемая у прокариот комплементарность 3 -конца РНК малой рибосомной субчастицы с прединициирующей полипуриновой последовательностью прокарио-тических мРНК и их отдельных цистронов. Этот факт наводит на мысль, что по каким-то важным причинам эукариоты вынуждены были отказаться от использования первичного комплементарного узнавания между рибосомной РНК и мРНК в ассоциации рибосом с матрицей и выработать другой путь для узнавания инициирующей последовательности. Этот путь состоит, по-видимому, в первичном узнавании 5 -конца. Конечно, можно думать и наоборот: узнавание 5 -конца является более ранним, и эволюция прокариотических организмов, особенно развитие оперонов и полицистронных матриц, привели к специальному механизму узнавания внутренних инициирующих районов; таким механизмом служит спаривание полипуриновой последовательности Шайна-Даль - гарно с эволюционно приобретенной вставкой CCUCC у самого 3 -конца рибосомной РНК. В то же время в процессе инициации какое-то комплементарное взаимодействие между последовательностями у 5 -конца кэппированной мРНК и З - конца 18S РНК, видимо, имеет место; однако это спаривание строго зависит от присутствия факторов инициации. [41]
Страницы: 1 2 3