Зв’язування білкових факторів трансляції і гтф

В процесі елонгації транслююча рибосома періодично зв’язує і звільняє такі ряд білкових факторів, як EFА1 (EF-Tu) і EF-G (відповідно у еукаріот eEFА1 і eEF-2). Зв’язування проходить в комплексі з ГТФ, а вивільнення – в основному після гідролізу ГТФ. Зв’язування і вивільнення EF-Tu проходить на стадії зв’язування аміноацил-тРНК, а EF-G – на стадії транслокації.

Крім цього в процесі ініціації трансляції проходить зв’язування з рибосомою білка ІF-2 і ГТФ і його звільнення в результаті гідролізу ГТФ у прокаріотів, та більш складний процес у еукаріотів.

В процесі термінації трансляції рибосома зв’язує і звільняє, також за участю ГТФ, білковий фактор термінації RF.

Всі ці білки взаємодіють з рибосомою тільки у вигляді комплексів з ГТФ і приєднуються до одного і того ж району рибосомної субодиниці, конкуруючи за місце посадки на рибосомі і не можуть бути присутніми на рибосомі одночасно. Прямі дослідження з використанням імунної мікроскопії показали, що для приєднання факторів трансляції, що використовують як ефектор ГТФ, є один район поблизу комплексу L7/L12 50S (60S) рибосоми - це відкрита ділянка, яка сприяє посадці білкових факторів трансляції навіть у вигляді потрійних комплексів з ГТФ і аміноацил – тРНК.

На VІ домені 23S рРНК була знайдена так звана високо консервативна сарцин-рицинова петля (2650-2667). Функціональну роль цієї ділянки рРНК визначали з використанням білкових токсинів:

а) сарцину – що активує розщеплення міжнуклеотидного зв’язку G 2661/А 2662 (α- сарцин –грибковий токсин);

б) рицину – активує депуринізацію А 2660. Рицин – глікопротеїн з глобулярною структурою (2 домени – А і В) 560 амінокислотних залишків, місить залишки галактози, глюкози і т.д. Саме домен А – зв’язується з

р РНК.

Саме використання цих токсинів довело значущість сарцин –рицинової петлі, оскільки повністю блокувало ГТФ-зв’язуючу активність рибосоми. ГТФазну активність на сьогодні можна розглядати як учасника передачі сигналу з декодуючої ділянки на 30S суб одиниці рибосоми до фактор-зв’язуючої ділянки на 50S субодиниці рибосоми за рахунок:

1. Конформаційні зміни в 30S індукують зміни в 50S, а саме в фактор-зв’язуючому центрі, т.ч. активуючи ГТФазну активність білкових факторів трансляції.

2. Сигнал може передаватись через молекулу тРНК, яка контактує з декодуючим центром, так і з білковими факторами. Кодон-антикодонова взаємодія змінює жорстку структуру тРНК, а саме зміни в акцепторному стеблі, що і стимулює ГТФазну активність.

Приєднання пептидил-т-рнк (р-центр)

В усіх випадках при зв’язуванні тРНК з вакантною рибосомою в першу чергу заповнюється Р- центр рибосоми. Детальне вивчення тРНК зв’язуючих центрів на одній і другій субодиниці показали, що і мала і велика субодиниці виявляють специфічність до тРНК. Детальні дослідження показали, що пептиди-тРНК- зв’язуючий центр на рибосомі формується за участі двох субодиниць. Білки S3, S10 , S14 30S субодиниці стимулють зв’язування рибосоми з тРНК. Висловлено припущення, що антикодонове стебло L -форми тРНК зв”язується з 30 S субодиницею в районі борозни (шиї), що відокремлює головку від тіла, поблизу білків S 5, 10, 3, 9.

В той час, як акцепторне стебло тРНК в Р- центрі контактує з 50S субодиницею рибосоми (L5, L16, L27), на якій розташований пептидилтрансферазний центр і де відбувається процес транспептидації. Також долучені А 1339 та G1338 16S рРНК, які взаємодіють з антикодоновим стеблом тРНК. У стабілізації бере участь білок L27, який взаємодіє з антикодоновим стеблом тРНК.