Изучение корреляции между точностью трансляции поли(U) и эффективностью декодирования поли (dТ) в бесклеточных белоксинтезирующих системах из Escherichia coli
С использованием бесклеточных белоксинтезирующих систем из изогенных штаммов Е. coli, различающихся мутациями в рибосомном белке S12, продемонстрировано наличие положительной корреляции между неоднозначностью трансляции поли(U) и эффективностью трансляции ее дезоксирибоаналога поли(dТ). Условия, выз...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Биополимеры и клетка |
|---|---|
| Datum: | 1989 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
1989
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155184 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Изучение корреляции между точностью трансляции поли(U) и эффективностью декодирования поли (dТ) в бесклеточных белоксинтезирующих системах из Escherichia coli / И.С. Гройсман, А.П. Потапов // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 5. — С. 70-75. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860088461860536320 |
|---|---|
| author | Гройсман, И.С. Потапов, А.П. |
| author_facet | Гройсман, И.С. Потапов, А.П. |
| citation_txt | Изучение корреляции между точностью трансляции поли(U) и эффективностью декодирования поли (dТ) в бесклеточных белоксинтезирующих системах из Escherichia coli / И.С. Гройсман, А.П. Потапов // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 5. — С. 70-75. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Биополимеры и клетка |
| description | С использованием бесклеточных белоксинтезирующих систем из изогенных штаммов Е. coli, различающихся мутациями в рибосомном белке S12, продемонстрировано наличие положительной корреляции между неоднозначностью трансляции поли(U) и эффективностью трансляции ее дезоксирибоаналога поли(dТ). Условия, вызывающие ошибки трансляции поли(U)–увеличение концентрации антибиотиков неомицина, канамицина, стрептомицина, ионов магния–стимулируют трансляцию поли(dТ). Ряд активностей антибиотиков по стимулированию ошибочной трансляции поли(U) совпадает с рядом их активностей по стимулированию поли(dТ)-зависимого синтеза полифенилаланина: неомицин-канамицин-стрептомицин. Более точные рибосомы с мутацией в белке S12 менее активны в трансляции поли(dТ). Полученные данные хорошо соответствуют гипотезе о стереоспецифическом отборе кодон-антикодоновых комплексов на рибосоме.
З використанням безклітинних білоксинтезуючих систем з ізогенних штамів Е. coli, які різняться мутаціями в рибосомному білку S12, продемонстровано наявність позитивної кореляції між неоднозначністю трансляції полі (U) і ефективністю трансляції її дезоксирибоаналога полі (dТ). Умови, що спричиняють помилки трансляції полі (U) – збільшення концентрації антибіотиків неоміцину, канаміцину, стрептоміцину, іонів магнію – стимулюють трансляцію полі(dТ). Низка активностей антибіотиків щодо стимулювання помилкової трансляції полі (U) збігається з низкою їхніх активностей щодо стимулювання полі (dТ)-залежного синтезу поліфенілаланіну: неоміцин-канаміцин-стрептоміцин. Точніші рибосоми з мутацією в білку S12 менш активні в трансляції полі (dТ). Отримані дані добре узгоджуються з гіпотезою стереоспецифічного відбору кодон-антикодонових комплексів на рибосомі.
The efficiency of poly(dT) translation and misreading of poly(U) has been studied in cell-free systems from wild-type E. coli and streptomycin-resistant mutants with altered ribosome protein S12. The data show that there is a positive correlation between poly(U) misreading and efficiency of poly(dT) translation. Conditions promoting misreading of poly(U): an increase in the concentration of neomycin, kanamycin, streptomycin antibiotics, of Mg²⁺ ions stimulate poly(dT) translation as well. A series of antibiotics activities in promotion of both poly(U) misreading and poly(dT) translation is the same: neo-, mycin> kanamycin > streptomycin. The more accurate ribosomes with altered protein S12 are less efficient in translation of poly(dT). T he data obtained are in good agreement with the hypothesis on stereospecific stabilization of codon-anticodon complexes on the ribosome.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:21:36Z |
| format | Article |
| fulltext |
10. Шабарова 3. Α., Богданов А. А. Химия нуклеиновых кислот и их компонентов.—
М. : Химия, 1978.—584 с.
11. Singer В. UV spectral characterist ics and acidic dissociation cons tan ts of 280 alkyl
bases, nucleosides, and nucleotides // Handbook of biochem. and mol. biol.— London:
CRC press, 1986.—Vol. 1 .—P. 409—447.
12. Singer B. The chemical effect of nucleic acid alkylation and their relation to muta-
genesis and carcinogenesis // P rogr . Nucl. Acid Res. and Мої. Biol.— 1975.— 15.—
P. 219—280.
13. Hemminkl /Cv Ludlum D. V. Covalent modificat ion of DNA by neoplast ic a g e n t s / /
J. Nat. Cancer Inst.— 1984.—73, N 5 . — P . 1021 — 1028.
14. Изучение стабильности тиофосфамида в водных и водно-солевых р а с т в о р а х /
Т. Л. Пятигорская,О. Ю. Жилкова , Η. М. Архангелова и др . / /Хим. -фарм. журн.—
1984.— JMb 2,— С. 343—349.
15. Органическая химия нуклеиновых кислот / Н. К. Кочетков, Э. И. Будовский,
Е. Д. Свердлов и д р . — М . : Химия, 1970.—720 с.
16. Relative reactivities for monofunct ional ni t rogen mus ta rd alkylat ion of nucl-eic acid
components / C. C. Price, G. M. Gaucher, P. Koneru et a l . / / B i o c h i m . et biophvs.
acta.— 1968.— 166, N 2 , — P . 327—359.
ИH-T молекуляр. биологии и генетики АН УССР, Получено 02.02.87
Киев
SOME P R O P E R T I E S OF THE REACTION BETWEEN
POLYNUCLEOTIDES AND T H I O P H O S P H A M I D E
їй. Г. Patskovsky, Т. P. Voloshchuk, Л. I. Potopalsky
Ins t i tu te of Molecular Biology and Genetics,
Academy of Sciences of the Ukrainian SSR, Kiev
S u m m a r y
I h e alkylat ion of ribonucleosides and polynucleotides with ethylene imine, monoaziri-
dine, diethyl phosphate and ant i tumour agent thiophosphamide has been shown to change
usually nuclcobases residues. The preferent ial centres of the aklylat ion are ni t rogen
a toms in the posit ions 7 of guanosine, 1 of adenosine and 3 of pyrimidine nucleosides.
The ra te of DNA alkylat ion increases with a decrease of the ionic s t reng th and pH
and depends on the conformat ion and molecular mass of the molecules.
УДК 577.217.5;577.18.02
И. С. Гройсман, А. П. Потапов
ИЗУЧЕНИЕ КОРРЕЛЯЦИИ МЕЖДУ ТОЧНОСТЬЮ
ТРАНСЛЯЦИИ ПОЛИ(U) И ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ
ДЕКОДИРОВАНИЯ ПОЛИ (dТ) В БЕСКЛЕТОЧНЫХ
БЕЛОКСИНТЕЗИРУЮЩИХ СИСТЕМАХ ИЗ ESCHERICHIA COLI
С использованием бесклеточных белоксинтезирующих систем из изогенных штаммов
Li. coli, различающихся мутациями в рибосомном белке S12, продемонстрировано нали-
чие положительной корреляции между неоднозначностью трансляции поли(ІІ) и эф-
фективностью трансляции ее дезоксирибоаналога поли(сІТ). Условия, вызывающие
ошибки трансляции поли(Ц)—увеличение концентрации антибиотиков неомицина,
канамицина, стрептомицина, ионов магния—стимулируют трансляцию поли(йТ). Ряд
активностей антибиотиков по стимулированию ошибочной трансляции поли(и) совпа-
дает с рядом их активностей по стимулированию поли(сІТ)-зависимого синтеза поли-
фенилаланина: неомицин)канамицин)стрептомицин. Более точные рибосомы с мутаци-
ей в белке S12 менее активны в трансляции поли(сіТ). Полученные данные хорошо
соответствуют гипотезе о стереоспецифическом отборе кодон-антикодоновых комплек-
сов на рибосоме.
Введение. Гипотеза стереоспецифической стабилизации кодон-антико-
доновых комплексов постулирует прямое взаимодействие декодирующе-
го центра рибосомы с сахарофосфатным остовом кодон-антикодонового
дуплекса как с единым целым [1, 2]. Один из путей проверки этого
70 ISSN 0233-7(357. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1989. Т. 5. № 5
предположения состоит в изучении особенностей декодирования мат-
риц с измененной сахарофосфатной цепью, в частности, однотяжевых
природных и синтетических ДНК, которые в обычных условиях прак-
тически не транслируются, но, в принципе, могут быть прочитаны ри-
босомами Е. coli [3, 4]. Согласно данной гипотезе, возможность декоди-
рования дезоксирибонуклеотидной матрицы, например поли(сІТ), свя-
зана с необходимостью изменения стереоспецифичности декодирующего
центра рибосомы, с его деформацией, что скорее всего должно приво-
дить к увеличению частоты ошибок отбора аминоацил-тРНК при
трансляции соответствующего рибонуклеотидного аналога, поли (U) .
Известно, что аминогликозидные антибиотики стрептомицин, ка-
намицин и неомицин [5], повышенная концентрация ионов магния [6],
мутации в рибосомном белке S12 [8] способны изменять точность
трансляции поли (U) в бесклеточных системах биосинтеза белка из
Е. coli. Эти же антибиотики, а также высокая концентрация M g 2 + сти-
мулируют трансляцию поли(сІТ) [4, 9]. Нами показано, что мутацион-
ные изменения белка S12 малой субчастицы 70S рибосом, снижающие
ч а с т о т у ошибок трансляции поли (U) , снижают также эффективность
трансляции поли(сГГ) (см. следующий номер).
Задача данной работы состояла в комплексном изучении влияния
указанных факторов, индуцирующих ошибки трансляции поли(U) , на
эффективность трансляции поли(сІТ) и выявлении предполагаемой кор-
реляции между глубиной индукции ошибочного включения лейцина в
продукт трансляции поли (U) и эффективностью поли (dT) -зависимого
синтеза полифенилаланина. Д л я этого исследовали влияние неомици-
на, канамицина и стрептомицина, а также высоких концентраций Mg 2 +
на трансляцию поли(U) и поли(с1Т)в бесконечных белоксинтезирую-
щих системах из изогенных штаммов Е. coli, различающихся мутацией
в рибосомном белке S12. Таковыми были системы из штамма хАс и
его производного uL433y существенно различающиеся по точности де-
кодирования поли (U) .
Материалы и методы. В экспериментах использовали поли(U) и трис фирмы
«Rcanal- (ВНР); 2-меркаптоэтанол — «Мегск» (ФРГ); GTP, АТР, креатинфосфат,
креатинфосфокиназа (КФ 2.7.3.2), пуромицин, неомицин — «Calbiochem» (США);
[1 4C] фенилаланин (13 ГБк/ммоль), [14С]лейцин (9 ГБк/ммоль)—ЧССР; поли(сІТ) —
H I I K I H БАВ (Бердск, СССР) ; суммарный препарат т Р Н К из Е. coli—НПО «Биолар»
(Олайне, СССР) ; стрептомицин — завод медпрепаратов (Киев, СССР) ; аминопептид —
завод медпрепаратов (Ленинград, СССР) ; Р Р О , Р О Р О Р , толуол, кислоты, щелочи, со-
ли, агар — «осч» отечественного производства. Изогенные штаммы Е. coli: исходный
штамм χ А с и производный от него штамм uL433 с мутацией в рибосомном белке S12 —
rpsL224 были любезно предоставлены Л. Исакссоном (Швеция) . Биомассу Е. coli
нарабатывали согласно Миллеру [7], в качестве среды для выращивания культуры ис-
польо;зали аминопептид. Фракцию S-30 Е. coli получали по стандартной методике [4].
Материал хранили при —70 °С.
Т р а н с л я ц и я с и н т е т и ч е с к и х п о л и н у к л е о т и д о в . Пробы объемом
50 мкл содержали 30 мМ трис-HCl, рН 7,5, 75 мМ KCl, переменные концентрации ио-
нов магния, 2мМ дитиотреитол, 2 мМ АТР, 0,1 мМ GTP, 12 мМ креатинфосфат, 1,5 мкг
креатинфосфокиназы, 60 мкМ [14C] фенилаланин (в экспериментах по изучению точ-
ности трансляции п о л и ( и ) в пробу вносили 60 мкМ [14C] фенилаланин и 60 мкМ
[12C] JieiiLi iii при определении уровня включения фенилаланина; 60 мкМ [12C] фенилала-
нин и 60 мкМ [1 4C]лейцин при определении ошибочного включения лейцина), 30 мкг
поли(Uf или 3 мкг поли(сіТ), 1 ед. A2t,о фракции S-30 из Е. coli, 25 мкг суммарного
препарата т Р Н К из Е. coli. Пробы инкубировали в течение 60 мин. Количество синте-
зированного полифенилаланина определяли по радиоактивности ТХУ-нерастворимого
осадка [10], измеренной на счетчике SL-40 («Interteehnique», Франция) в системе то-
луол — P P O — Р О Р О Р с эффективностью 80 %.
Результаты и обсуждение. В бесклеточных системах из исходного
штамма хАс и производного от него штамма uL433 была проведена
сравнительная оценка влияния мутации белка S12 70S рибосом Е. coli
71 ISSN 0233-7(357. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1989. Т. 5. № 5
на ошибочное включение [ 1 4C] лейцина в продукт трансляции поли (U)
и эффективность трансляции поли(сіТ) в присутствии различных ами-
ногликозидных антибиотиков и повышенной концентрации ионов маг-
ния. Активности использованных бесклеточных систем в поли (U)-зави-
симом синтезе полифенилаланина в отсутствие антибиотика были при-
мерно одинаковыми.
Процентное содержание лейцина в продукте трансляции поли (U)
п р и 10—100 мкМ неомицине в системе бесклеточного синтеза белка
из исходного штамма составляло
56 %, а из штамма мутанта —
30 %, т. е. было примерно в 2 ра-
за ниже, чем в системе из исход-
ного штамма (рис. 2, а, б ) . Ко-
личество образующегося в тех
же условиях продукта трансля-
ции поли(сІТ) в системе из хАс
превышало таковое в системе из
uL433 примерно в 2 раза (рис. 1).
С учетом почти одинаковой ис-
ходной активности систем в
трансляции поли (U) в отсутствие
Рис. 1. Зависимость включения [ , 4С]фенилаланина в продукт трансляции поли(сІТ) от
концентрации антибиотиков неомицина (7); канамицина (2) и стрептомицина (3) в
бесклеточных системах из штаммов Е. coli (а — хАс, б— uL433)
Fig. 1. The effect of antibiotics neomycin (I)y kanamycin (2), streptomycin (3) con-
centration on poly (dT)-directed incorporation of [1 4C]phenylalanine into TCA-precipita-
ted product in the cell-free system from different strains of E. coli: a\—хАс, б — uL433
Рис. 2. Зависимость включения [14С]фенилаланина ( / ) , [14C] лейцина (2) в поли (U)-
зависимый продукт трансляции и показателя точности трансляции поли (U) (3) от кон-
центрации антибиотиков неомицина (а, б); канамицина (в, г) и стрептомицина (д, е)
в бесклеточных системах биосинтеза белка из штаммов Е. coli (а, в, д — хАс, б, г,
е — uL433)
Fig. 2. The effect of antibiotics concentration on poly(U)-directed [1 4C]phenylalanine ( / ) ,
[14C] leucin (2) incorporation into TCA-precipitated product and fidelity index of poly (U)
translation (3) in the cell-free system from different strains of E. coli: а, в, д — хAcf
бу г, ж — uL433 (а, б) — neomycin, β, г — kanamycin, д, ж ·— streptomycin)
антибиотика это свидетельствует о примерно в 2 раза более высокой
эффективности трансляции поли(сІТ) в системе из хАс.
Эффективность трансляции поли(сІТ) в присутствии другого ами-
ногликозидного антибиотика — канамицина — в бесклеточной системе
трансляции из хАс была в 3—4 раза выше, чем в системе из штамма
uL433 (рис. 1). Это соответствовало столь же значительной разнице
в доли ошибочного поли(U)-зависимого включения лейцина: 4 0 % — в
бесклеточной системе из хАс и 15 % — в бесклеточной системе из uL433
при 10—100 мкМ канамицине (рис. 2, в, г) .
Стрептомицин не стимулировал трансляции поли(сіТ) (рис. 1 ,6) ,
как и не повышал процентного содержания лейцина в продукте транс-
ляции поли (U) в бесклеточной системе из резистентного к антибиотику
мутантного штамма (рис. 2, е). В бесклеточной же системе трансляции
из хАс незначительное стимулирование трансляции поли(сІТ) (рис. 1, а)
соответствовало относительно небольшому увеличению доли ошибочно
включаемого [ 1 4C] лейцина в продукт трансляции поли (U) (рис. 2,д).
72 ISSN 0233-7(357. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1989. Т. 5. № 5
В обеих исследованных нами бесклеточных системах при концен-
трации ионов магния 19—31 мМ наблюдалось повышение процентного
содержания лейцина в продукте трансляции поли (U) . В этом же диа-
пазоне концентрации ионов магния происходила незначительная сти-
муляция трансляции поли(сІТ) (рис. 3) . При этом более высокое про-
центное содержание лейцина в продукте трансляции поли (U) соответ-
ствовало большей эффективности трансляции поли(сГГ) в системе из
исходного штамма по сравнению с системой из штамма мутанта.
Рис. 3. Зависимость включения [14C] фе-
нилаланина (1) в продукт трансляции
поли(сІТ) и показателя точности транс-
ляции поли (U) (2) от концентрации ио>
нов магния в бесклеточных системах
трансляции из штаммов Е. coli (а — хАс,
б — uL433)
Fig. 3. The effect of Mg 2 + concentration
on poly (dT)-directed incorporation of
[14C] phenylalanine (1) into TCA-precipi-
tated product and fidelity index of po-
ly (U) translat ion (2) in the cell-free sy-
stem from different strains of E. coli:
(α — χ Ac, б — ul433)
Таким образом, изменения точности трансляции поли (U), индуци-
руемые различными антибиотиками и повышенной концентрацией
ионов магния в бесклеточных системах трансляции из штамма мутанта
uL433 и исходного штамма хАс, хорошо коррелировали с различиями
в эффективности трансляции поли(сІТ) этими двумя системами в при-
сутствии тех же факторов.
В своей работе мы также сравнили глубину эффекта, оказываемого
различными антибиотиками на аппарат трансляции Е. coli в бескле-
точных системах из штаммов хАс и uL433.
Из рис. 1, 2 видно, что в отличие от стрептомицина в действии ка-
намицина и неомицина прослеживается более одной составляющей.
При малых концентрациях антибиотиков хорошо выражена их специ-
фичность действия на системы трансляции, состоящая в резком изме-
нении параметров декодирования поли (U) и поли(сІТ). С увеличением
концентрации неомицина и канамицина наблюдается неспецифическая
инактивация всех изучаемых активностей системы. Это согласуется со
сведениями о наличии на 70S рибосомах одного места связывания для
стрептомицина и более одного — для неомицина и канамицина [9].
В бесклеточной системе трансляции из штамма хАс 20—100 мкМ
неомицин почти полностью ингибировал трансляцию поли (U) , эта ж е
концентрация канамицина уменьшала эффективность трансляции
поли (U) в 3—4 раза, а стрептомицина — примерно в 1,5 раза (рис. 2, а,
в, д). В бесклеточной системе из uL433 закономерность действия анти-
биотиков качественно сохранялась, но их эффект был менее ярко
выражен. Так, та ж е концентрация неомицина ингибировала поли (U)-
зависимый синтез фенилаланина в 3—4 раза, канамицина в 1,5—2 ра-
за, а стрептомицин вовсе не оказывал действия на трансляцию
поли (U). В системах из обоих штаммов: хАс, uL433 активность анти-
биотиков по ингибированию поли (U)-зависимого синтеза полифенил-
аланина описывается рядом н е о м и ц и н > к а н а м и ц и н > стрептомицин.
Процентное содержание лейцина в продукте трансляции поли (U)
в бесклеточной системе трансляции из штамма хАс повышалось в 6 раз
в присутствии 20—100 мкМ неомицина, в 4 раза в присутствии 20—
100 мкМ канамицина, в 2 раза при аналогичной концентрации стрепто-
мицина (рис. 2, α, в, д). Такая же тенденция в стимулировании ошибоч-
ного включения [ 1 4C] лейцина в продукт трансляции поли (U) различ-
ными антибиотиками сохранялась в бесклеточной белоксинтезирующей
системе из штамма uL433, но величина эффекта была меньше. Так,
процентное содержание лейцина в продукте трансляции поли (U) в
73 ISSN 0233-7(357. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1989. Т. 5. № 5
присутствии 20—100 мкМ неомицина увеличилось в 3 раза, канамици-
на в 2 раза, стрептомицин не вызывал увеличения доли ошибок при
трансляции поли (U) (рис. 2, б, г, е). Активность антибиотиков по сти-
мулированию ошибочной трансляции поли (U) описывается тем же ря-
дом, что и ингибирование трансляции этой матрицы. Такая ж е законо-
мерность: н е о м и ц и н > к а н а м и ц и н > с т р е п т о м и ц и н (рис. 1) соответству-
ет активности антибиотиков по стимулированию трансляции поли(сГГ).
Полученные результаты позволяют заключить, что весьма различ-
ные по своей природе факторы, изменяющие точность декодирования
поли (U), изменяют и эффективность декодирования поли(сІТ). Просле-
живается отчетливая положительная корреляция между неоднознач-
ностью трансляции рибонуклеотидной матрицы и эффективностью
трансляции ее дезоксирибоаналога. По мере увеличения глубины ин-
дукции ошибок декодирования поли(U) в ряду н е о м и ц и н > к а н а м и -
ц и н > стрептомицин, возрастания концентрации каждого антибиотика
и повышения в среде содержания ионов магния, а также при переходе
от рибосом с мутацией в белке S12 к исходным рибосомам имеет место
пропорциональное увеличение эффективности поли (dT) -зависимого
синтеза полифенилаланина. Обнаруженная корреляция изменений точ-
ности трансляции рибонуклеотидной матрицы и эффективности транс-
ляции дезоксирибонуклеотидной матрицы вряд ли случайна. Скорее
всего, она отражает фундаментальную взаимосвязь указанных процес-
сов. В соответствии с гипотезой стереоспецифической стабилизации ко-
дон-антикодоновых комплексов [1, 2] эта взаимосвязь определяется
способом функционирования декодирующего центра рибосомы, а имен-
но: его взаимодействием с сахарофосфатным остовом кодон-антикодо-
нового комплекса как единым целым.
Такая точка зрения находит свое подтверждение в наблюдаемых
особенностях действия антибиотиков и ионов магния. В каждом от-
дельном случае — особенно ярко это прослеживается для антибиоти-
ков — один и тот ж е агент вызывает закономерное и согласованное
изменение сразу нескольких параметров системы: угнетение включения
фенилаланина и, наоборот, стимуляцию включения лейцина в продукт
трансляции поли(U) , стимуляцию включения фенилаланина в продукт
трансляции поли(сГГ). Такое действие антибиотиков на трансляцию
поли (U) —хорошо известный факт [9]. Здесь ж е следует отметить, что
эффективность трансляции поли(сГГ) в их присутствии вполне соизме-
рима с эффективностью трансляции поли (U) в их отсутствие. Иными
словами, наблюдаемые эффекты не связаны с банальной инактивацией
каких-либо компонентов системы трансляции, а отражают изменение
правил отбора кодон-антикодоновых комплексов.
Действие указанных антибиотиков опосредовано воздействием на
рибосому, о чем свидетельствует зависимость глубины эффекта от
структурного состояния рибосомного белка S12 (рис. 2), а также дан-
ные других авторов [5, 9]. Поэтому отмеченные изменения отбора ко-
дон-антикодоновых комплексов, по-видимому, определяются деформа-
цией структуры рибосом и в первую очередь их декодирующего центра.
В результате комплекс «рибокодона» (поли (U) ) с комплементарным
антикодоном (TPHK p h e ) утрачивает свойство явной функциональной
предпочтительности. Комплекс же «рибокодона» (поли (U)) с ошибоч-
ным, неспецифичным, антикодоном (тРНК Ь е и ) и в еще большей мере
комплекс ошибочного «дезоксирибокодона» (поли(сГГ)) с комплемен-
тарным антикодоном (TPHK p h e) узнаются и используются рибосомой
с резко возросшей эффективностью. В соответствии с гипотезой стерео-
специфической стабилизации кодон-антикодоновых комплексов [1, 2]
это свидетельствует об оценке рибосомой структуры кодон-антикодоно-
вых комплексов и изменении правил такой оценки структуры комплек-
сов в пользу некоторых нестандартных их вариантов.
74 ISSN 0233-7(357. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1989. Т. 5. № 5
С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы
1. Potapov А. P. A stereospecific mechanism for the aminoacyl selection at the rlboso-
me / / F E B S Lett.— 1982.— 146, N 1.— P. 5—8.
2. Потапов А. П. Механизм стереоспецифической стабилизации кодон-антикодоновых
комплексов на рибосомах в ходе трансляции / / Журн. общ. биологии.— 1985.— 46,
№ ι . _ с . 63—77.
3. McCarthy В. J., Holland / . / . Denatura ted DNA as a direct template for in vitro
protein s y n t h e s i s / / P r o c . Nat . Acad. Sci. USA.— 1965.—54, N 3 . — P . 880—886.
4. The role of template sugar -phosphate backbone in ri,bosomal decoding mechanism /
A. P. Potapov, K. A. Soldatkin, A. P. Soldatkin, Α. V. E l s k a y a / / J . Мої. Biol.—
1988.—203, N 3 — P . 885—893.
5. Сазыкин Ю. О. Антибиотики как биохимические . реагенты/ /Биол. химия.— M . :
В И Н И Т И , 1984.—Т. 20 .—С. 111 — 161.
6. Yarus М. The accuracy of t r a n s l a t i o n / / P r o g r . Nucl. Acid Res. and Мої. Biol.—
1979.— 23 .—P. 195—225.
7. Миллер Дж. Эксперименты в молекулярной генетике.— М . : Мир, 1984.— 436 с.
8. Davis /., Gilbert L., Gorini L. Streptomycin, suppression and the code / /Proc . Nat.
Acad. Sci. USA.— 1964.—51, N 5 . — P . 883—890.
9. Молекулярные основы действия антибиотиков / Э. Гэйл, Э. Кандлифф, П. Рейнолдс
и др.— М . : Мир, 1975.— 500 с.
10. Неоднозначность трансляции полиуридиловой кислоты транспортными РНК из раз-
личных эукариотических объектов / А. П. Солдаткин, Н. И. Желтовская, Г. В. Ов-
чаренко, А. В. Ельская // Укр. биохим. журн.— 1983.—55, № 6 — С. 603—607.
Ин-т молекуляр. биологии и генетики Получено 10.03.89
АН УССР, Киев
S T U D I E S IN CORRELATION B E T W E E N POLY(U) MISREADING
AND EFFICIENCY O F POLY(dT) TRANSLATION
IN THE CELL-FREE PROTEIN -SYNTHESIZING SYSTEMS OF E. coli
I. S. Groisman, A. P. Potapov
Ins t i tu te of Molecular Biology and Genetics,
Academy of Sciences of the Ukra in ian SSR, Kiev
S u m m a r y
The efficiency of poly(dT) t rans la t ion and misreading of poly(U) has been studied in
cell-free systems from wild-type E. coli and s treptomycin-resis tant m u t a n t s with altered
ribosome protein S12. The data show that there is a positive correlat ion between poly(U)
misreading and efficiency of poly(dT) t rans la t ion. Condit ions promot ing mis read ing of
po ly (U) : an increase in the concentrat ion of neomycin, kanamycin, s treptomycin antibio-
tics, of Mg 2 + ions st imulate poly(dT) t rans la t ion as well. A series of antibiotics activi-
ties in promotion of both poly(U) mis read ing and poly(dT) t rans la t ion is the same: neo-,
m y c i n > k a n a m y c i n > streptomycin. The more accurate ribosomes with altered protein
Sl2 are less efficient in t rans la t ion of po ly(dT) . The data obtained are in good agreement
with the hypothesis on stereospecific stabil ization of codon-anticodon complexes on the
ribosome.
УДК 578.828.11:577.212.3
С. В. Шагун, А. П. Коваль, В. М. Кавсан
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 5'- И З-НУКЛЕОТИДНОЙ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ГЕНА ОБРАТНОЙ ТРАНСКРИПТАЗЫ
ВИРУСА MAV-I
Определены нуклеотидные последовательности 5f- и 3'-концевых участков, а также
фрагмента средней части гена обратной транскриптазы (ревертазы) вируса-помощника
MAV-I из комплекса вируса миелобластоза птиц. Сиквенированные фрагменты гена об-
ладают высокой степенью гомологии с аналогичными участками генома вируса саркомы
Рауса. В последовательности из 507 нуклеотидных остатков обнаружено только 15 за-
мен, из которых шесть приводят к изменению кодируемого аминокислотного остатка.
75 ISSN 0233-7(357. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1989. Т. 5. № 5
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-155184 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7657 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:21:36Z |
| publishDate | 1989 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Гройсман, И.С. Потапов, А.П. 2019-06-16T10:32:02Z 2019-06-16T10:32:02Z 1989 Изучение корреляции между точностью трансляции поли(U) и эффективностью декодирования поли (dТ) в бесклеточных белоксинтезирующих системах из Escherichia coli / И.С. Гройсман, А.П. Потапов // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 5. — С. 70-75. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0000E7 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155184 577.217.5;577.18.02 С использованием бесклеточных белоксинтезирующих систем из изогенных штаммов Е. coli, различающихся мутациями в рибосомном белке S12, продемонстрировано наличие положительной корреляции между неоднозначностью трансляции поли(U) и эффективностью трансляции ее дезоксирибоаналога поли(dТ). Условия, вызывающие ошибки трансляции поли(U)–увеличение концентрации антибиотиков неомицина, канамицина, стрептомицина, ионов магния–стимулируют трансляцию поли(dТ). Ряд активностей антибиотиков по стимулированию ошибочной трансляции поли(U) совпадает с рядом их активностей по стимулированию поли(dТ)-зависимого синтеза полифенилаланина: неомицин-канамицин-стрептомицин. Более точные рибосомы с мутацией в белке S12 менее активны в трансляции поли(dТ). Полученные данные хорошо соответствуют гипотезе о стереоспецифическом отборе кодон-антикодоновых комплексов на рибосоме. З використанням безклітинних білоксинтезуючих систем з ізогенних штамів Е. coli, які різняться мутаціями в рибосомному білку S12, продемонстровано наявність позитивної кореляції між неоднозначністю трансляції полі (U) і ефективністю трансляції її дезоксирибоаналога полі (dТ). Умови, що спричиняють помилки трансляції полі (U) – збільшення концентрації антибіотиків неоміцину, канаміцину, стрептоміцину, іонів магнію – стимулюють трансляцію полі(dТ). Низка активностей антибіотиків щодо стимулювання помилкової трансляції полі (U) збігається з низкою їхніх активностей щодо стимулювання полі (dТ)-залежного синтезу поліфенілаланіну: неоміцин-канаміцин-стрептоміцин. Точніші рибосоми з мутацією в білку S12 менш активні в трансляції полі (dТ). Отримані дані добре узгоджуються з гіпотезою стереоспецифічного відбору кодон-антикодонових комплексів на рибосомі. The efficiency of poly(dT) translation and misreading of poly(U) has been studied in cell-free systems from wild-type E. coli and streptomycin-resistant mutants with altered ribosome protein S12. The data show that there is a positive correlation between poly(U) misreading and efficiency of poly(dT) translation. Conditions promoting misreading of poly(U): an increase in the concentration of neomycin, kanamycin, streptomycin antibiotics, of Mg²⁺ ions stimulate poly(dT) translation as well. A series of antibiotics activities in promotion of both poly(U) misreading and poly(dT) translation is the same: neo-, mycin> kanamycin > streptomycin. The more accurate ribosomes with altered protein S12 are less efficient in translation of poly(dT). T he data obtained are in good agreement with the hypothesis on stereospecific stabilization of codon-anticodon complexes on the ribosome. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Структура и функции биополимеров Изучение корреляции между точностью трансляции поли(U) и эффективностью декодирования поли (dТ) в бесклеточных белоксинтезирующих системах из Escherichia coli Вивчення кореляції між точністю трансляції полі(U) і ефективністю декодування полі (dТ) у безклітинних білоксинтезувальних системах з Escherichia coli Studies in correlation between poly(U) misreading and efficiency of poly(dT) translation in the cell-free protein-synthesizing systems of E. coli Article published earlier |
| spellingShingle | Изучение корреляции между точностью трансляции поли(U) и эффективностью декодирования поли (dТ) в бесклеточных белоксинтезирующих системах из Escherichia coli Гройсман, И.С. Потапов, А.П. Структура и функции биополимеров |
| title | Изучение корреляции между точностью трансляции поли(U) и эффективностью декодирования поли (dТ) в бесклеточных белоксинтезирующих системах из Escherichia coli |
| title_alt | Вивчення кореляції між точністю трансляції полі(U) і ефективністю декодування полі (dТ) у безклітинних білоксинтезувальних системах з Escherichia coli Studies in correlation between poly(U) misreading and efficiency of poly(dT) translation in the cell-free protein-synthesizing systems of E. coli |
| title_full | Изучение корреляции между точностью трансляции поли(U) и эффективностью декодирования поли (dТ) в бесклеточных белоксинтезирующих системах из Escherichia coli |
| title_fullStr | Изучение корреляции между точностью трансляции поли(U) и эффективностью декодирования поли (dТ) в бесклеточных белоксинтезирующих системах из Escherichia coli |
| title_full_unstemmed | Изучение корреляции между точностью трансляции поли(U) и эффективностью декодирования поли (dТ) в бесклеточных белоксинтезирующих системах из Escherichia coli |
| title_short | Изучение корреляции между точностью трансляции поли(U) и эффективностью декодирования поли (dТ) в бесклеточных белоксинтезирующих системах из Escherichia coli |
| title_sort | изучение корреляции между точностью трансляции поли(u) и эффективностью декодирования поли (dт) в бесклеточных белоксинтезирующих системах из escherichia coli |
| topic | Структура и функции биополимеров |
| topic_facet | Структура и функции биополимеров |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155184 |
| work_keys_str_mv | AT groismanis izučeniekorrelâciimeždutočnostʹûtranslâciipoliuiéffektivnostʹûdekodirovaniâpolidtvbeskletočnyhbeloksinteziruûŝihsistemahizescherichiacoli AT potapovap izučeniekorrelâciimeždutočnostʹûtranslâciipoliuiéffektivnostʹûdekodirovaniâpolidtvbeskletočnyhbeloksinteziruûŝihsistemahizescherichiacoli AT groismanis vivčennâkorelâcíímížtočnístûtranslâcíípolíuíefektivnístûdekoduvannâpolídtubezklítinnihbíloksintezuvalʹnihsistemahzescherichiacoli AT potapovap vivčennâkorelâcíímížtočnístûtranslâcíípolíuíefektivnístûdekoduvannâpolídtubezklítinnihbíloksintezuvalʹnihsistemahzescherichiacoli AT groismanis studiesincorrelationbetweenpolyumisreadingandefficiencyofpolydttranslationinthecellfreeproteinsynthesizingsystemsofecoli AT potapovap studiesincorrelationbetweenpolyumisreadingandefficiencyofpolydttranslationinthecellfreeproteinsynthesizingsystemsofecoli |