Изучение взаимодействия антикодоноboй ветви дрожжевой фенилаланиновой тРНК с малыми субчастицами рибосом печени кролика
Изолированная антикодоновая ветвь тРНКPhe связывается с 40S субчастицами рибосом по тем же местам и примерно с такой же эффективностью, что и целая молекула тРНКPhe . Антикодоновая ветвь дает основной энергетический вклад в образование комплекса тРНК с 40S субчастицами рибосом. Кооперативность связы...
Saved in:
| Published in: | Биополимеры и клетка |
|---|---|
| Date: | 1991 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
1991
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153545 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Изучение взаимодействия антикодоноboй ветви дрожжевой фенилаланиновой тРНК с малыми субчастицами рибосом печени кролика / О.В. Ковальчук, А.П. Потапов // Биополимеры и клетка. — 1991. — Т. 7, № 3. — С. 60-65. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860113522444206080 |
|---|---|
| author | Ковальчук, О.В. Потапов, А.П. |
| author_facet | Ковальчук, О.В. Потапов, А.П. |
| citation_txt | Изучение взаимодействия антикодоноboй ветви дрожжевой фенилаланиновой тРНК с малыми субчастицами рибосом печени кролика / О.В. Ковальчук, А.П. Потапов // Биополимеры и клетка. — 1991. — Т. 7, № 3. — С. 60-65. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Биополимеры и клетка |
| description | Изолированная антикодоновая ветвь тРНКPhe связывается с 40S субчастицами рибосом по тем же местам и примерно с такой же эффективностью, что и целая молекула тРНКPhe . Антикодоновая ветвь дает основной энергетический вклад в образование комплекса тРНК с 40S субчастицами рибосом. Кооперативность связывания тPHК с А и Р сайтами эукариотических рибосом определяется взаимодействием декодирующего центра рибосомы с участками молекул тРНК, расположенными в пределах их антикодоновых ветвей. Необходимым условием возникновения кооперативности является комплементарность кодон-антикодоновых пар. Комплекс 40S субчастиц рибосом с изолированной антикодоновой ветвью отличается от комплекса с целой молекулой тРНК по ряду характеристик.
Ізольована гілка, як і ціла молекула тРНКPhe , кооперативно зв'язується з двома рівними за спорідненістю сайтами 40S субчастинки рибосом. Однак спорідненість фрагменту з рибосомою вища. Це обумовлено більшим в порівнянні з тРНК коефіцієнтом кооперативності утворення комплексу рибосоми з антикодоновою гілкою. Коефіцієнт кооперативності дорівнює 4 для тРНКPhe і 47 – для її антикодонової гілки; якщо коефіцієнт кооперативності не враховується, то константи зв'язування дорівнюють 1,2 · 10⁷ M⁻¹ (тРНКPhe) та 0,5 · 10⁷ M⁻¹ (гілка) для кожного сайту при 2 °С і 20 мМ концентрації Mg₂₊. Вирішальне значення для випикненя кооперативного ефекту має комплементарність кодон-антикодонових пар. Виявлено кодон-незалежне зв'язування тРНК з малими субчастинками рибосом, в той же час антикодонова гілка не зв'язується з рибосомами при відсутності матриці.
The 15-nucleotide analog of the yeast tRNAPheanticodon arm appears to bind cooperatively to two equal in affinity sites of poly(U)-programmed 40S ribosome as well as intact tRNAPhe. However the fragment affinity for the ribosome is higher. This is mostly contributed by higher cooperative coefficient for the anticodon arm-ribosome complex formation. Cooperativity coefficients are 4 for tRNAPhe and 47 for its anticodon arm, meanwhile, if cooperativity coefficient is not considered, association constants are 1,2 · 10⁷ M⁻¹ (tRNAPhe) and 0,5 · 10⁷ M⁻¹ (the arm) for each site at 2 °C and 20 mM Mg₂₊ concentration The correct codon-anticodon pairing is shown to play the key role in cooperativity origin. Template independent binding of tRNA to small ribosomal subunits is revealed, meanwhile, anticodon arm is not able to bind to 40S ribosomes in the absence of template.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:35:07Z |
| format | Article |
| fulltext |
H
Структура
и функция
биополимеров
УДК 577.217
О. В. Ковальчук, А. П. Потапов
ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АНТИКОДОНОBOЙ ВЕТВИ
ДРОЖЖЕВОЙ ФЕНИЛАЛАНИНОВОЙ тРНК
С МАЛЫМИ СУБЧАСТИЦАМИ РИБОСОМ ПЕЧЕНИ КРОЛИКА
Изолированная антикодоновая ветвь rPHKphe связывается с 40S субчастицами рибо-
сом по тем же местам и примерно с такой же эффективностью, что и целая молекула
TPHKphe. Антикодоновая ветвь дает основной энергетический вклад в образование
комплекса тРНК с 40S субчастицами рибосом. Кооперативность связывания τPHК с
AuP сайтами эукариотических рибосом определяется взаимодействием декодирующего
центра рибосомы с участками молекул тРНК, расположенными в пределах их антико-
Ооновых ветвей. Необходимым условием возникновения кооперативности является
комплементарность кодон-антикодоновых пар. Комплекс 40S субчастиц рибосом с изоли-
рованной антикодоновой ветвью отличается от комплекса с целой молекулой тРНК по
ряду характеристик.
Введение. тРНК связывается с А и P сайтами программированных ри-
босом эукариот кооперативно [1]. Предполагается, что характер взаи-
модействия тРНК с рибосомой определяется прежде всего взаимодейст-
вием декодирующего центра рибосомы с кодон-антикодоновым дуплек-
сом [2, 3]. В качестве определенного приближения к такому дуплексу
может служить кодон-антикодоновый дуплекс с участием изолирован-
ной антикодоновой ветви тРНК. Использование фрагмента тРНК поз-
воляет судить о роли как этой, так и остальной части молекулы во
взаимодействии с рибосомой и приблизиться к выяснению механизма
взаимодействия тРНК с рибосомой.
Количественное изучение связывания антикодоновой ветви дрож-
жевой тРНК с рибосомами Escherichia coli выявило сходство характе-
ристик взаимодействия с А и P сайтами рибосомы целой молекулы
тРНК и ее изолированной ветви [4, 5]. Соответствующие данные по
взаимодействию антикодоновой ветви с эукариотическими рибосомами
отсутствуют.
Основная задача данной работы состояла в выяснении роли анти-
кодоновой ветви в связывании тРНК с малыми субчастицами эукарио-
тических рибосом и определении некоторых свойств тРНК-связыва-
ющих сайтов эукариотической рибосомы.
Материалы и методы. Т4-полинуклеотидкиназа и щелочная фосфа-
таза производства НПО «Фермент» (СССР), Т4-РНК-лигаза производ-
ства НИКТИ БАВ (СССР). 40S субчастицы рибосом из печени кроли-
ка (65 % активных рибосом) [6] любезно предоставлены К. А. Сол-
даткиным, 30S субчастицы рибосом Е. coli—В. И. Махно. Поли (Ui)
с молекулярной массой около 30 ООО приготовлена из коммерческого
препарата поли (U) производства «Reanal» (ВНР) в соответствии с [7].
[V-32P]АТФ производства ВО «Изотоп» (СССР). тРНК"Р11е E. coli
(препарат суммарной тРНК с пониженным содержанием TPHKp h e
€> о . В. КОВАЛЬЧУК, А. П. ПОТАПОВ, 1991
60 ISSN 0233-7057. БИОПОЛИМЕРЫ II КЛЕТКА. IDilI, Т, J, J H
(1,7 пмоль в 1 о. е. А260)) предоставлена Ю. П. Семенковым. TPHKp h e
(1 500 пмоль в 1 о. е. А2ео) выделена из дрожжей, как в [8]. тРНК ме-
тили 32P по б^концу [9] и разбавляли немеченой тРНК, после чего
удельная радиоактивность составляла 90—3000 Бк/пмоль. Олигонуклео-
тид AAGACmUGmAAYA\|)m5CUG (rNis) — аналог антикодоновой ветви
дрожжевой TPHKp h e — получен, как описано в [4]. Его удельная радио-
активность 1 000—5 000 Бк/пмоль.
Все эксперименты по связыванию TPHKp h e и rN i 5 с рибосомами
проводили в буфере: 0,02 M трис-HCl, рН 7,6, 0,02 M MgCl2, 0,1 M
Коэффициент Хилла определяли в соответствии с [13].
Результаты и обсуждение. rN i 5 связывается с поли (U)-програм-
мированной субчастицей рибосом (рис. 1). Время инкубации 3—4 ч
является достаточным для достижения максимального уровня связыва-
ния для обоих лигандов. TPHKphe ингибирует связывание фрагмента и,
более того, вытесняет уже связанный фрагмент из комплекса с суб-
частицей (рис. 1, б, в). Следовательно, имеет место конкуренция rNis
и TPHKphe за места связывания на рибосомной субчастице.
На рис. 2 представлены результаты по связыванию [3 2PJrN i 5 и
[3 2P]TPHKp l l e с поли (U)-программированными 40S субчастицами ри-
босом. Характерная выпуклая форма кривых в координатах Скэтчарда
указывает на ярко выраженную положительную кооперативность взаи-
модействия лиганда с тРНК-связывающими центрами рибосомы [14].
Соответственно коэффициент Хилла, характеризующий кооперативные
процессы [13], больше единицы для обоих лигандов (таблица). Pacno-
ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1991. Т. 7. № 3 61
Рис. 1. Кинетика связывания TPHKphe (1) и ΓΝ]5 (2) с поли (U)-программированными
40S субчастицами рибосом (а) и их вытеснения немеченой TPHKphe (б). Инкубацион-
ная смесь содержала в 240 мкл буфера 16 пмоль 40S субчастиц, 120 мкг поли (U) и
либо 13 пмоль TPHKphe, либо 8 пмоль rNis. Порции инкубационной смеси объемом
20 мкл отбирали для определения радиоактивности комплекса лиганд — рибосома. Пос-
ле 130 мин инкубации смесь разделяли на две части (а, б) и в смесь (б) добавили в
2 мкл 100 пмоль немеченой TPHKphe; ( в ) — к рибосомам добавлена смесь немеченой
TPHKphe с радиоактивным лигандом в количествах, эквивалентных количествам в
смеси (б)
Рис. 2. Изотермы связывания TPHKphe (1) и rN)5 (2) с поли(U)-программированными
40S субчастицами рибосом, представленные в координатах Скэтчарда (а) и Хилла (б).
Инкубационая смесь содержала в 50 мкл 2,2 пмоль 40S субчастиц рибосом и различ-
ные количества TPHKphe и rNis
поли (U). Величину ν (количество молей лиганда, связанного одним
молем рибосом) или у (долю связанного меченого лиганда от общего
количества меченого лиганда, внесенного в пробу) определяли фильтро-
ванием инкубационной смеси через нитроцеллюлозные фильтры [10].
Расчет сумм констант связывания с А и P сайтами (без учета коэф-
фициента кооперативности) (КА + Kp), произведение этих констант и ко-
эффициента кооперативное™ (Ка-ΛΡ·&ΑΡ) осуществляли, как в [И, 12]:
где С •— концентрация свободного лиганда в растворе;
ложение кривых (rNi5 над TPHKphe) свидетельствует о большем срод-
стве антикодоновой ветви к программированной рибосоме.
Анализ кривых связывания rN i 5 и TPHKp h e (рис. 2) представлен в
таблице. Определены суммы констант связывания с А и P сайтами 40S
субчастицы (Ка+Кр) И их произведение с коэффициентом кооператив-
ное™ (Ka ' Kp · ^AP) · Чтобы вычислить величину каждой константы, не-
обходимо определить либо одну из них, либо их отношение. Нужную
информацию можно получить из кривых титрования рибосом, построен-
ных в координатах Хилла. При таком представлении кривых удается
выявить довольно незначительное различие в сродстве к двум сайтам
Рис. 3. Влияние немеченой TPHKphe на связывание [32PJ TPHKphe (1) и [32PJrN15 (2)
с поли (U)-программированными 40S субчастицами рибосом. Пробы, содержащие в
50 мкл 2,3 πмоль 40S субчастиц и 0,005 пмоль [32PJ TPHKphe или 0,47 пмоль [32JrN15
титровали немеченой TPHKphe
Рис. 4. Конкурентное связывание TPHKphe и rN15 с поли (U)-программированными 30S
(1) и 40S (2, 3) субчастицами рибосом. Инкубационная смесь содержала в 25 мкл
буфера 2,1 пмоль 30S субчастиц и 2,55—3,0 пмоль смеси немеченой TPHKphe и
[32PJrN1S (Л> 1>67 пмоль 40S субчастиц и столько же лигандов (2), 1,47 пмоль 40S
субчастиц и 2,5 — 2,95 пмоль смеси немеченой TPHKphe и [32PJrN15 (3) или
[3 2PjTPHKp h e (4)
связывания. Так, 70S рибосомы Е. coli связывают rN i 5 в двух сайтах,,
константы связывания в которых различаются в 3 раза. Это различие
приводит к довольно значительному изгибу кривой титрования, постро-
енной в координатах Хилла (рис. 2,6). Так как соответствующие кри-
вые титрования 40S субчастиц рибосом имеют линейный вид в этих
координатах, то TPHKphe, так же как rNis, связывается с двумя равны-
ми по сродству сайтами 40S субчастицы рибосом. При этом условии
(Ka = Kp) коэффициенты кооперативное™ и индивидуальные для каж-
дого сайта константы связывания могут быть вычислены довольно
легко (таблица).
Если не учитывать коэффициенты кооперативное™, то константы
связывания тРНК с рибосомой выше, чем у фрагмента. Видимо, по
этой причине немеченая TPHKphe стимулирует связывание rN i 5 слабее,
чем связывание меченой TPHKp h e (рис. З, а ) . В результате создается
впечатление, что сродство тРНК к рибосоме выше по сравнению с изо-
Константы связывания mPHKPhe и rNn с поли (U) -программированными 40 S
субчастицами рибосом
Association parameters of tRNAphe and rNl5 with poly (U) programmed 40 S submits
Лиганд Коэффициент
Хилла
KA'Kp-kApt
IO-14 М-2
КА+Kp,
10—7 Μ—1
КA-Kp.
10"7 Μ—1
kAP
TPHKphe
rN,5
1,3
1,6
5,2
11,7
2,4
1,0
1,2
0,5
4
47
62 ISSN 0233-7G57. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1991. Т. 7. № З
лированной антикодоновой ветвью, так как кривая титрования для rNis
находится под кривой для TPHKphe (рис. 3).
Для доказательства того, что это не так, необходимо исключить
влияние кооперативности, изменив условия конкурентного связывания.
С этой целью суммарное количество [32Pj лиганда и немеченой TPHKp h e ,
используемой в качестве ингибитора, сохранялось практически посто-
янным. Увеличению количества меченого лиганда соответствовало про-
порциональное уменьшение количества ингибитора. В этих условиях
при одинаковом сродстве к рибосоме лиганда и ингибитора связывание
меченого лиганда с рибосомой должно иметь линейный вид в коорди-
Рис. 5. Влияние немеченой тРНК~РЬе на связывание [32PJrNi5 с поли (U)-программиро-
ванными 40S субчастицами рибосом. Пробы, содержащие в 50 мкл 2,3 пмоль 40S суб-
частиц рибосом и 0,47 пмоль [32PJrNj5, титровали немеченой тРНК~Р11е
Рис. 6. Связывание TPHKphe (1) и rNi5 (2) с 40S субчастицами рибосом в отсутствие
матрицы. Пробы, содержащие в 25 мкл 3 пмоль 40S субчастиц, титровали [32Р]лиган-
дом. По окончании инкубации непосредственно перед фильтрованием в пробу вносили
600 пмоль тРНК_ Р Ь е . Контрольные пробы содержали тРНК _ Р Ь е с начала инкубации.
Определенный таким образом фоновый уровень связывания меченого лиганда с фильт-
рами вычитали из значения, полученного для каждой экспериментальной точки
натах зависимости количества связанного [3 2P]лиганда от внесенного
в пробу. Именно так выглядит связывание [ 3 2 Р]тРНК Р 1 ю в присутст-
вии немеченой TPHKphe (рис. 4, кривая 4). При меньшем сродстве ин-
гибитора кривая связывания лиганда должна быть выпуклой. Такой вид
имеет связывание [ 3 2 PJrNi 5 в присутствии CPHKphe (кривые 2, 3).
Таким образом, поли (U)-программированные 40S субчастицы рибо-
сом связывают изолированную ветвь лучше, чем целую молекулу тРНК.
В случае поли (U)-программированных 30S субчастиц рибосом подоб-
ное различие в сродстве фрагмента и тРНК отсутствует (рис. 4, кривая
1), что полностью соответствует результатам работ [4, 5].
40S субчастицы рибосом не связывают изолированную антикодоно-
вую ветвь в отсутствие матрицы (рис. 5). Сродство TPHKp h e к субчасти-
цам без поли (U) также невелико (рис. 5). Поэтому в качестве ко дон-
неспецифического связывания проще изучать ингибирование связыва-
ния с рибосомой меченой тРНКР Ь е или ΓΝΙ5 В присутствии поли (U) и
возрастающих количеств тРНК~Р Ь е .
тРНК"~РЬе ингибирует связывание rN15 С обоими сайтами программиро-
ванной рибосомы (рис. 6). Небольшого количества тРНКРЬе , обнаружен-
ного в препарате тРНК~Р Ь е с помощью аминоацилирования (1,7 пмоль в
1 о. е. A260 тРНК ), недостаточно для объяснения степени ингибирова-
ния. В отличие от кодонспецифичной тРНКРЬе , тРНК~Р Ь е не стимулирует
связывания фрагмента при относительно низких концентрациях. Аналогич-
ная ситуация наблюдалась для меченой тРНКРЬе.
Итак, ранее было показано, что антикодоновая ветвь дрожжевой
TPHKphe взаимодействует с поли (U)-программированными малыми суб-
частицами рибосом Е. coli так же, как целая TPHKp h e [4, 5]. Мы об-
наружили, что антикодоновая ветвь связывается также с малыми суб-
частицами эукариотических рибосом. Как и в случае тРНК, связыва-
63 ISSN 0233-7G57. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1991. Т. 7. № З
ниє антикодоновой ветви является кооперативным процессом. Именно
кооперативность приводит к различию в связывающих свойствах анти-
кодоновой ветви и тРНК.
Конкурентное связывание показало, что сродство антикодоновой
ветви к поли (U)-программированной 40S рибосоме выше сродства
тРНК (рис. 4). Это обусловлено тем, что кооперативный эффект свя-
зывания в случае ветви выражен сильнее. Если не учитывать вклад
коэффициента кооперативности в величину констант связывания, то
сумма последних окажется меньше для фрагмента по сравнению с
тРНК (таблица).
Кодон-антикодоновое взаимодействие играет ключевую роль во вза-
имодействии антикодоновой ветви с рибосомой. В отсутствие матрицы
связывания фрагмента не обнаружено, в то время как непрограммиро-
ванные 40S субчастицы рибосом способны связывать тРНК. Очевидно,
имеются дополнительные контакты тРНК с рибосомой.
Так как кодон-неспецифическая тРНК^ p h e не стимулирует связыва.
ния как тРНК, так и фрагмента, можно заключить, что для возникно-
вения кооперативного эффекта необходимо образование комплементар-
ных кодон-антикодоновых пар в обоих сайтах рибосомы. Представляет
интерес тот факт, что TPHKrp h e способна ингибировать связывание
фрагмента с обоими сайтами рибосомы.
Таким образом, кооперативность взаимодействия тРНК с 40S суб-
частицами рибосом является результатом взаимодействия между деко-
дирующим центром рибосомы и участками молекулы тРНК, располо-
женными в пределах ее антикодоновой ветви. Определяющее значение
для возникновения кооперативного эффекта имеет комплементарность
кодон-антикодоновых пар.
Полученные данные соответствуют гипотезе о прямом взаимодей-
ствии декодирующего центра рибосомы с кодон-антикодоновыми комп-
лексами, постулирующей центральную роль этого взаимодействия в се-
лекции тРНК рибосомой и предсказавшей возможность имитации изо-
лированной антикодоновой ветвью поведения интактной тРНК при свя-
зывании с рибосомой [2, 3].
Авторы благодарят В. В. Махно, Ε. М. Саминского, С. А. Нехая
и К. А. Солдаткина за предоставленные препараты.
Р е з ю м е
Ізольована гілка, як і ціла молекула TPHKphe, кооперативно зв'язується з двома рів-
ними за спорідненістю сайтами 40S субчастинки рибосом. Однак спорідненість фраг-
менту з рибосомою вища. Це обумовлено більшим в порівнянні з тРНК коефіцієнтом
кооперативності утворення комплексу рибосоми з антикодоновою гілкою. Коефіцієнт
кооперативності дорівнює 4 для TPHKphe і 47 — для її антикодонової гілки; якщо ко-
ефіцієнт кооперативності не враховується, то константи зв'язування дорівнюють
1,2· IO7 M- 1 (TPHKphe) та 0,5-IO7 M"1 (гілка) для кожного сайту при 2 °С і 20 мМ
концентрації Mg2+. Вирішальне значення для випикненя кооперативного ефекту має
комплементарність кодон-антикодонових пар. Виявлено кодон-незалежне зв'язування
тРНК з малими субчастинками рибосом, в той же час антикодонова гілка не зв'язуєть-
ся з рибосомами при відсутності матриці.
S u m m a r y
The 15-nucleotide analog of the yeast tRNAPhe anticodon arm appears to bind cooperati-
vely to two equal in affinity sites of poly(U)-programmed 40S ribosome as well as in-
tact tRNAPhe. However the fragment affinity for the ribosome is higher. This is mostly
contributed by higher cooperative coefficient for the anticodon arm-ribosome complex for-
mation. Cooperativity coefficients are 4 for tRNAPhe and 47 for its anticodon arm, mean-
while, if cooperativity coefficient is not considered, association constants arc 1,2· IO7 M - 1
(tRNAPhe) and 0,5TO7 M-1 (the arm) for each site at 2 °С and 20 mM Mg2+ concentra-
64 ISSN 0233-7G57. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1991. Т. 7. № З
lion. The correct codon-anticodon pairing is shown to play the key role in cooperativity
origin. Template independent binding of tRNA to small ribosomal subunits is revealed,
meanwhile, anticodon arm is not able to bind to 40S ribosomes in the absence of template.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Numbre of tRNA binding sites on 80S ribosomes and their subunits / Μ. V. Rodnina.
Α. V. El'skaya, Yu. P. Semenkov, S. V. Kir i l lov/ /FEBS Lett.— 1988.— 231, N 1 —
P. 71—74.
2. Potapov A. P. A stereospecific mechanism for the aminoacyl-tRNA selection at the
ribosome//Ibid.— 1982.— 146, N 1.—P. 5—8.
3. Потапов А. П. Механизм стереоспецифической стабилизации кодон-антикодоновых
комплексов на рибосомах в ходе трансляции / / Журн. общ. биологии.— 1985.— 46,
No 1.—С. 63—77.
4. Rose III S. /., Lowry Р. Т., Uhlenbeck О. С. Binding of yeast tRNAPhe anticodon arm
to Escherichia coli 30S ribosomes // J. Мої. Biol — 1983.— 167, N 1.—P. 103—117.
5. Нехай С. Α., Саминский Ε. Μ. Связывание фрагмента фенилаланиновой тРНК из
дрожжей, содержащего антикодоновую петлю, с 30S субчастицами и 70S рибосо-
мами Escherichia coli // Биополимеры и клетка.— 1989.— 5, № 2 . — С. 62—69.
6. Faluey А. КStaehelin Т. Structure and function of mammalian ribosomes. 1. Iso-
lation and characterization of active liver ribosomal subuni t s / / J . Мої. Biol.— 1970.—
53, N 1.—P. 1—19.
7. Кириллов С. В., Махно В. И., Семенков Ю. П. Влияние молекулярного веса по-
ли (U) и присутствия белка Sl на стабильность комплекса тРНК с малой субчас-
тицей рибосом/ /Докл . АН СССР.— 1976.—229, № 2.—С. 488—491.
8. Role of a template sugar-phosphate backbone in the ribosomal decoding mechanism /
A. P. Potapov, K. A. Soldatkin, A. P. Soldatkin, Α. V. E l ' skaya / / J . Мої. Biol —
1988.—203, N 4.—P. 885—893.
9. Maxatn A. M., Gilbert W. A new method for sequencing DNA/ /Proc . Nat. Acad. Sci.
USA.— 1977.—74, N 2.—P. 560—564.
10. Nirenberg M., Leder P. RNA codewords and protein synthesis // Science.— 1964.—
145, N 3639.—P. 1399—1407.
11. Interaction of tRNA with the A and P site of rabbit-liver 80S ribosomes and their
40S subuni t s /M. V. Rodnina, Α. V. El'skaya, Yu. P. Semenkov, S. V. Ki r i l lov / /
Eur. J. Biochem.— 1989,— 185, N 3.— P. 563—568.
12. Ackers G. K, Shea Μ. A., Smith F. R. Free energy coupling within macromolecules.
The chemical work of ligand binding at the individual sites in co-operative systems//
J. Мої. Biol.— 1983,— 170, N 1.—P. 223—243.
13. Мецлер Д. Биохимия. Химические реакции в живой клетке.— М. : Мир, 1980.— 407 с.
14. Dahlquist F. W. The quantitative interpretation of maximum in Scatchard p lo ts / /
FEBS Lett.— 1974.—49, N 2.—P. 267—268.
Ин-т молекуляр. биологии и генетики АН УССР, Киев Получено 14.01.91
УДК 539.2+541.64+577.32
Г. Г. Новошинский, Е. В. Кузьмин, Р. И. Кузьмина
СВОЙСТВА СИСТЕМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ БИОПОЛИМЕРОВ
ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ И УРОВНЯ ВЛАЖНОСТИ
В отличие от мембран, обусловливающих пространственные размеры клеток, не рас-
сматривался вопрос о принципах внутренней структурной организации и механизмах
сохранения нативной структуры клеток при неблагоприятных факторах внешней среды,
в частности при переходе клеток или организмов в состояние ксеро- или криоанабиоза.
С позиции статистической физики делается попытка определить роль биополимеров в
организации нативной структуры клеток и их защитную функцию при изменении тем-
пературы и влажности. Показано, что белки могут образовывать структурный каркас
клетки и сохранять внутренние резервы для перехода к жизнедеятельному состоянию
при возвращении в физиологические условия.
При рассмотрении проблемы устойчивости некоторых видов клеток и
организмов к неблагоприятным факторам внешней среды вплоть до
полной «остановки» жизнедеятельности (анабиоз) необходимо иссле-
Г. Г. НОВОШИНСКИЙ, Ε. В. КУЗЬМИН, Р. И. КУЗЬМИНА, 1991
ISSN 0233-7057. БИОПОЛИМЕРЫ PI КЛЕТКА. 1991. Т. 7. № 3 5 - 1 - 1 2 9 65
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-153545 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7657 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:35:07Z |
| publishDate | 1991 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ковальчук, О.В. Потапов, А.П. 2019-06-14T10:53:20Z 2019-06-14T10:53:20Z 1991 Изучение взаимодействия антикодоноboй ветви дрожжевой фенилаланиновой тРНК с малыми субчастицами рибосом печени кролика / О.В. Ковальчук, А.П. Потапов // Биополимеры и клетка. — 1991. — Т. 7, № 3. — С. 60-65. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0002D1 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153545 577.217 Изолированная антикодоновая ветвь тРНКPhe связывается с 40S субчастицами рибосом по тем же местам и примерно с такой же эффективностью, что и целая молекула тРНКPhe . Антикодоновая ветвь дает основной энергетический вклад в образование комплекса тРНК с 40S субчастицами рибосом. Кооперативность связывания тPHК с А и Р сайтами эукариотических рибосом определяется взаимодействием декодирующего центра рибосомы с участками молекул тРНК, расположенными в пределах их антикодоновых ветвей. Необходимым условием возникновения кооперативности является комплементарность кодон-антикодоновых пар. Комплекс 40S субчастиц рибосом с изолированной антикодоновой ветвью отличается от комплекса с целой молекулой тРНК по ряду характеристик. Ізольована гілка, як і ціла молекула тРНКPhe , кооперативно зв'язується з двома рівними за спорідненістю сайтами 40S субчастинки рибосом. Однак спорідненість фрагменту з рибосомою вища. Це обумовлено більшим в порівнянні з тРНК коефіцієнтом кооперативності утворення комплексу рибосоми з антикодоновою гілкою. Коефіцієнт кооперативності дорівнює 4 для тРНКPhe і 47 – для її антикодонової гілки; якщо коефіцієнт кооперативності не враховується, то константи зв'язування дорівнюють 1,2 · 10⁷ M⁻¹ (тРНКPhe) та 0,5 · 10⁷ M⁻¹ (гілка) для кожного сайту при 2 °С і 20 мМ концентрації Mg₂₊. Вирішальне значення для випикненя кооперативного ефекту має комплементарність кодон-антикодонових пар. Виявлено кодон-незалежне зв'язування тРНК з малими субчастинками рибосом, в той же час антикодонова гілка не зв'язується з рибосомами при відсутності матриці. The 15-nucleotide analog of the yeast tRNAPheanticodon arm appears to bind cooperatively to two equal in affinity sites of poly(U)-programmed 40S ribosome as well as intact tRNAPhe. However the fragment affinity for the ribosome is higher. This is mostly contributed by higher cooperative coefficient for the anticodon arm-ribosome complex formation. Cooperativity coefficients are 4 for tRNAPhe and 47 for its anticodon arm, meanwhile, if cooperativity coefficient is not considered, association constants are 1,2 · 10⁷ M⁻¹ (tRNAPhe) and 0,5 · 10⁷ M⁻¹ (the arm) for each site at 2 °C and 20 mM Mg₂₊ concentration The correct codon-anticodon pairing is shown to play the key role in cooperativity origin. Template independent binding of tRNA to small ribosomal subunits is revealed, meanwhile, anticodon arm is not able to bind to 40S ribosomes in the absence of template. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Структура и функции биополимеров Изучение взаимодействия антикодоноboй ветви дрожжевой фенилаланиновой тРНК с малыми субчастицами рибосом печени кролика Вивчення взаємодії антикодонової гілки дріжджової фенілаланінової тРНК з малими субчастинками рибосом печінки кроля Study on yeast phenylalanine tRNA anti-codon arm interaction with small ribosomal subunits of rabbit liver Article published earlier |
| spellingShingle | Изучение взаимодействия антикодоноboй ветви дрожжевой фенилаланиновой тРНК с малыми субчастицами рибосом печени кролика Ковальчук, О.В. Потапов, А.П. Структура и функции биополимеров |
| title | Изучение взаимодействия антикодоноboй ветви дрожжевой фенилаланиновой тРНК с малыми субчастицами рибосом печени кролика |
| title_alt | Вивчення взаємодії антикодонової гілки дріжджової фенілаланінової тРНК з малими субчастинками рибосом печінки кроля Study on yeast phenylalanine tRNA anti-codon arm interaction with small ribosomal subunits of rabbit liver |
| title_full | Изучение взаимодействия антикодоноboй ветви дрожжевой фенилаланиновой тРНК с малыми субчастицами рибосом печени кролика |
| title_fullStr | Изучение взаимодействия антикодоноboй ветви дрожжевой фенилаланиновой тРНК с малыми субчастицами рибосом печени кролика |
| title_full_unstemmed | Изучение взаимодействия антикодоноboй ветви дрожжевой фенилаланиновой тРНК с малыми субчастицами рибосом печени кролика |
| title_short | Изучение взаимодействия антикодоноboй ветви дрожжевой фенилаланиновой тРНК с малыми субчастицами рибосом печени кролика |
| title_sort | изучение взаимодействия антикодоноboй ветви дрожжевой фенилаланиновой трнк с малыми субчастицами рибосом печени кролика |
| topic | Структура и функции биополимеров |
| topic_facet | Структура и функции биополимеров |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153545 |
| work_keys_str_mv | AT kovalʹčukov izučenievzaimodeistviâantikodonoboivetvidrožževoifenilalaninovoitrnksmalymisubčasticamiribosompečenikrolika AT potapovap izučenievzaimodeistviâantikodonoboivetvidrožževoifenilalaninovoitrnksmalymisubčasticamiribosompečenikrolika AT kovalʹčukov vivčennâvzaêmodííantikodonovoígílkidríždžovoífenílalanínovoítrnkzmalimisubčastinkamiribosompečínkikrolâ AT potapovap vivčennâvzaêmodííantikodonovoígílkidríždžovoífenílalanínovoítrnkzmalimisubčastinkamiribosompečínkikrolâ AT kovalʹčukov studyonyeastphenylalaninetrnaanticodonarminteractionwithsmallribosomalsubunitsofrabbitliver AT potapovap studyonyeastphenylalaninetrnaanticodonarminteractionwithsmallribosomalsubunitsofrabbitliver |