Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
В ПРИСУТСТВИИ хРПК, ПЕ НАГРУЖЕННОЙ АМИНОКИСЛОТОЙ,
НА РИБОСОМАХ ПРОИСХОДИТ‘ХОЛОСТАЯ РЕАКЦИЯ,
ПРИВОДЯЩАЯ К ОБРАЗОВАНИЮ ффГфф
Если молекула тГНК, не нагруженная аминокислотой, занимает случайно А участок на рибосоме, то ото приводит по только к временному прекращению роста полипеитнднои цепи, но и к тому, что под воздействием этой тГИК на рибосоме происходит холостая реакция, в которой АТФ используется в качестяе донора пирофосфатнои группы Ф¦ Ф для превращения фф5Тон (ГДФ) в необычный нуклеотид фф6'Г3 фф В бактериях, растущих в нормальных условиях, можно обнаружить лишь незначительный уровень содержания ффГфф. однако при аминокислотном голодании в клетках накапливаются большие количества этого соединения. Моле кулы ффГфф как таковые играют не пассивную роль, а служат специфическими сигналами, благодаря которым прерывается инициация синтеза молекул рРНК и тРНК, Таким образом, опн выполняют функцию контролирующих молекул, в присутствии которых клетки производят только такое количество рибосом, которое они действительно способны использовать Такую специфическую блокировку синтеза рРНК н тРНК в условиях а мипокислотлого голодания можпо назвать «строгой ответной]реак цией» (stringent response) Хотя эта реакция и полезна для клетки, тем не менее огса пе является обязательной, поскольку существуют рслакси рованные мутанты которые продолжают синтезировать рРНК и тРНК и во время аминокислотного голодания В таких релаксированпых клетках отсутствует фармент, назовем его «строгим» фактором (stringent factor; мол. вес 75 ООО), который связывается с рибосомами и осуществляет превращение ффГ в ффГфф.
ПОСЛЕ ЗАВЕРШЕНИЯ СИНТЕЗА ПОЛИПЕПТИДНЫХ ЦЕПЕП В НИХ МОГУТ ОБРАЗОВЫВАТЬСЯ РАЗРЫВЫ
Известно много случаев, когда модификация специфических ферментоя происходит уже после завершения их ситттеза Выше мы упоминали об удалении формильпои группы и метиоиппа из многих бактериальных
Участие PIIK в синтезе белка
Рис 12-26- Структура бычьего дроинсулныа-|шшокислоты, которые удаляются в ирогсессе превращения проппсулина и шхеулин обведены волнистой линией.
белков. По всей вероятности, вскоре будут обнаружены случаи удаления из белков не только однои, но и нескольких аминокислот либо с ГШ2-, либо с СООН-конца полипептидной цепи в результате действия -зкзопенти-даз (ферментов, которые последовательно одну за другой удаляют концевые аминокислоты)- Столь же важную роль играют и эндопентидазы, которые производят разрывы пептидных связей, расположенных внутри поли-пептиднои цепи В качестве примера можно привести инсулин. В течение многих лет считалось, что молекула инсулина образуется в результате агрегации А- и В-цепей, синтезируемых независимо друг от друга Теперь же выяснилось, что инсулин синтезируется вначале в виде одной цепи, состоящей из 82 аминокислотных остатков (проипсулип). Эта цепь приобретает трехмерную конфигурацию после образования в ней псскольких двсучьфндных (S—S) связей В результате последующих разрывов двух внутренних связей от цепи отделяется отрезок, состоящий из 31 аминокислоты- Оставшиеся два фрагмента, которые рапее находились в одной непрерывной нолипептидной цепи, соединяются теперь между собой только S—S-связямн (рис. 12-26). Таким образом, совершенно ясно, что знание аминокислотной последовательности очищенного фермепта не обязательно влечет за собой обнаружение истинных инициирующих и терлшпирующих аминокислот.
ОДНА МОЛЕКУЛА мРНК «РАБОТАЕТ» ОДНОВРЕМЕННО НА НЕСКОЛЬКИХ РИБОСОМАХ
Участок молекулы мРНК, контактирующий с одной рибосомой, относительно невелик- Это позволяет одной молекуле мРНК «работать» одно-времеппо на нескольких рибосомах. Она может скользить по поверхности нескольких рибосом и, таким образом, служить матрицей сразу для нескольких полипептидных цепей (набор рибосом, связанных с одной молекулой мРНК, получил название полирибосомы или полисами). В каж-
Свободные рибосом ные субчастицы готовые присоединиться к мРНК
О.
Свободные рибосом ные 30S С—субчасгицы ¦ мРНК
/vVvV Растущая полипешидная цепь XCOD iPHK
Рис. 12-27. Схематическое изображение полисомы в момент синтеза белка.
Направление движения молекулы мРНК у ка-
рие. 12-28. Группы рибосом (полисом), дни жущиеся вдоль цепей мРНК, которые синтезируются на молекуле ДНК Е- coli. (С любезного разрешения д-ра Барбары Хэмкало, Окриджскан национальная лаборатория)
1
дый данный момент длина полипептидной цепи, связанной с работающими в составе полисомы рибосомами, зависит от длины «прочитанной» части мРНК (рис. 12-27). Это значит, что полипептидная цепь постепенно растет но мере того, как рибосома движется вдоль мРНК. Размеры полирибосом сильно варьируют в зависимости от длины цепей мРНК. При максимальном использовании мРНК на каждые 80 нуклеотидов прихо дится одна рибосома. Полирибосомы, синтезирующие полипептидпые цепи молекулы гемоглобина, содержат обычно 4—6 рибосом (рис 12-2S)’, при синтезе более крупных белков (мол вес 30 ООО—50 ООО; 300—500 аминокислот) подшрибосомы содержат примерно 12—20 рибосом, связанных с соответствующей мРНК.
