1. Адапторна гіпотеза ф.Кріка.

В яких експериментах була доведена адапторна гіпотеза?

Адапторна гіпотеза Ф. Кріка: кожна амінокислота хімічно зв*язується за допомогою спеціального ферменту з малою

молекулою, яка має поверхню, що специфічно поєднується з нуклеїновою матрицею. Кожна амінокислота має свій адаптор за допомогою якого вона взаємодіє з матрицею. Припускалось, що такими молекулами можуть бути олігонуклеотиди.

Адапторна гіпотеза була доведена в дослідах Шапвіля. Суть досліду полягає в обробці цистеїніл-тРНК нікелем Ренея в м*яких умовах – цистеїн перетворюється на аланін(зберігається ефірний зв*язок). Далі утворену аланіл-тРНК додавали в систему з рибосомами і сополімер полі-UG, результатом трансляції якого є поліпептид (Цис-Фен)n. Було виявлено включення аланіну в синтезуємий поліпетид(в нормі він не ключається в цей ланцюг). Таким чином була доведена адапторна теорія. Найгловніший її висновок: положення амінокислотного залишку в білку повністю

визначається тРНК, а не амінокислотою.

2. Яка загальна точність включення амінокислот в білки в процесі їх біосинтезу?

Рибосома здійснює синтез білку з точністю 10^-4. Реакція аміноацилювання тРНК в клітині проходить з точністю 10^-4.

3. Описати просторову структуру тРнк. Яку роль відіграють модифіковані нуклеозиди в структурі тРнк? Яка роль іонів магнію?

Знаючи, що тРНК утворює структуру по типу „лист конюшини” ми не можемо однозначно вказати просторову структуру. Так модифіковані нуклеозиди відіграють значну роль: між ТψС-петлею та між D-петлею утворюється комплементарне спарювання. В реалії акцепторне стебло та ТψС-стебло утворюють майже єдину подвійну спіраль, до якої під кутом близькми до 90 градусів розташована друга подвійна спіраль утворена антикодоновим стеблом та D-стеблом. Результатом цього є те що молекула має Г-подібну форму(L-подібну). Плечі не однакові за довжиною: на кінці одного плеча приєднується амінокислота, а на кінці другого міститься антикодон. Близько 55% відсотків усіх нуклеотидів тРНК утворюють подвійну спіраль, але 90% осно залучено до стекінг взаємодій, що надає молекулі доволі жорсткої структури. Це стосується також петель, сере яких лише антикодонові петля не залучена до взаємодії з іншими елементами, але три основи антикодону і ще дві основи утворюють доволі жорстку стопку. Структура додатково стабілізується іонами магнію, без яких молекула не є функціонально активною.

.

4. Два класи аміноацил-тРнк синтетаз. Які відмінності в структурі та механізмі функціонування 2 класів аміноацил-тРнк синтетаз?

АРСази можна поділити на 2 класи, по 10 АРСаз у кожному. Аміноацил-тРНК синтетази – це мультидоменні білки зі різноманітною структурою, що обумовленно складністю процесів які проходять за іх участю: специфічне зв*язування трьох субстратів, каталіз двох хімічних реакцій. Також вони можуть взаємодіяти між собою та з мембраною ендоплазматичного ретикулуму. Арсази різняться:

1)Кількість субодиниць: 1 клас має 1 або 2, другий клас місить 2 або 4.

2)Структурний мотив, що оточує активний центр: 1 клас – укладка Россмана; 2 – паралельний паралельний β-шар із 7 β-ділянок.

3)Амінокислоти, що акцептуються: 1 клас невеликі за розмірами (Leu, Ile, Val Cys, Met, Glu, Gln, Arg, Tyr, Trp); 2 клас великі за розмірами (His, Pro, Ser, Thr, Phe, Asp, Asn, Lys, Gly, Ala).

4) Група рибози, що аміноацилюється: 1клас 2’-ОН; 2 клас 3’-ОН.

Так як амінокислоти які акцептуються до першого класу АРСаз не великі за розмірами – активний центр АРСаз першого класу розташований у порівняно неглибокій порожнині на поверхні ферменту, аналогічно через те що амінокислоти, які зв*язуються з АРСазами другого класу великі за розмірами – їхній активний центр розташований у глибшому кармані.

АРСази двох класів упізнають різні елементи структури тРНК: маленький жолобок акцепторного стебла, D-петля та антикодонова петля для першого класу; великий жолобок акцепторного стебла, варіабельна та антикодонова

петлі для другого.