Роль гидролиза ATP в рибосомном цикле элонгации у высших эукариот
Проведен краткий обзор литературных и собственных данных по сравнению АТРаз 80S рибосом и EF-3 дрожжей. Показано принципиальное сходство их основных свойств и обсуждена их роль с биосинтезе белка у эукариот. Рассмотрен вопрос о значении гидролиза АТР в рибосомном цикле элонгации. Проведено короткий...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Биополимеры и клетка |
|---|---|
| Дата: | 1999 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
1999
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155868 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Роль гидролиза ATP в рибосомном цикле элонгации у высших эукариот / А.И. Серебряник, А.В. Ельская // Биополимеры и клетка. — 1999. — Т. 15, № 1. — С. 10-11. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-155868 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Серебряник, А.И. Ельская, А.В. 2019-06-17T14:41:36Z 2019-06-17T14:41:36Z 1999 Роль гидролиза ATP в рибосомном цикле элонгации у высших эукариот / А.И. Серебряник, А.В. Ельская // Биополимеры и клетка. — 1999. — Т. 15, № 1. — С. 10-11. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0004FE https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155868 Проведен краткий обзор литературных и собственных данных по сравнению АТРаз 80S рибосом и EF-3 дрожжей. Показано принципиальное сходство их основных свойств и обсуждена их роль с биосинтезе белка у эукариот. Рассмотрен вопрос о значении гидролиза АТР в рибосомном цикле элонгации. Проведено короткий огляд літературних та власних даних щодо порівняння АТРаз 80S рибосом та EF-3 дріжджів. Показано принципову подібність їхніх основних властивостей та обговорено їх роль у біосинтезі білка у еукаріот. Розглянуто питання про значення гідролізу АТР у рибосомному циклі елонгації. A comparative analysis of yeast EF-3 ATPase and 80S ribosomal ATPase of higher eukaryotes is presented. A principal similarity of their main properties is shown and a role cf these ATPases in protein biosynthesis is reviewed. A functional meaning of ATP hydrolysis in the ribosomal elongation cycle is discussed. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Обзоры Роль гидролиза ATP в рибосомном цикле элонгации у высших эукариот Роль гідролізу АТР у рибосомиому циклі елонгації у вищих еукаріот A role of ATP hydrolysis in the ribosomal elongation cycle of higher eukaryotes Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Роль гидролиза ATP в рибосомном цикле элонгации у высших эукариот |
| spellingShingle |
Роль гидролиза ATP в рибосомном цикле элонгации у высших эукариот Серебряник, А.И. Ельская, А.В. Обзоры |
| title_short |
Роль гидролиза ATP в рибосомном цикле элонгации у высших эукариот |
| title_full |
Роль гидролиза ATP в рибосомном цикле элонгации у высших эукариот |
| title_fullStr |
Роль гидролиза ATP в рибосомном цикле элонгации у высших эукариот |
| title_full_unstemmed |
Роль гидролиза ATP в рибосомном цикле элонгации у высших эукариот |
| title_sort |
роль гидролиза atp в рибосомном цикле элонгации у высших эукариот |
| author |
Серебряник, А.И. Ельская, А.В. |
| author_facet |
Серебряник, А.И. Ельская, А.В. |
| topic |
Обзоры |
| topic_facet |
Обзоры |
| publishDate |
1999 |
| language |
Russian |
| container_title |
Биополимеры и клетка |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Роль гідролізу АТР у рибосомиому циклі елонгації у вищих еукаріот A role of ATP hydrolysis in the ribosomal elongation cycle of higher eukaryotes |
| description |
Проведен краткий обзор литературных и собственных данных по сравнению АТРаз 80S рибосом и EF-3 дрожжей. Показано принципиальное сходство их основных свойств и обсуждена их роль с биосинтезе белка у эукариот. Рассмотрен вопрос о значении гидролиза АТР в рибосомном цикле элонгации.
Проведено короткий огляд літературних та власних даних щодо порівняння АТРаз 80S рибосом та EF-3 дріжджів. Показано принципову подібність їхніх основних властивостей та обговорено їх роль у біосинтезі білка у еукаріот. Розглянуто питання про значення гідролізу АТР у рибосомному циклі елонгації.
A comparative analysis of yeast EF-3 ATPase and 80S ribosomal ATPase of higher eukaryotes is presented. A principal similarity of their main properties is shown and a role cf these ATPases in protein biosynthesis is reviewed. A functional meaning of ATP hydrolysis in the ribosomal elongation cycle is discussed.
|
| issn |
0233-7657 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155868 |
| citation_txt |
Роль гидролиза ATP в рибосомном цикле элонгации у высших эукариот / А.И. Серебряник, А.В. Ельская // Биополимеры и клетка. — 1999. — Т. 15, № 1. — С. 10-11. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT serebrânikai rolʹgidrolizaatpvribosomnomcikleélongaciiuvysšihéukariot AT elʹskaâav rolʹgidrolizaatpvribosomnomcikleélongaciiuvysšihéukariot AT serebrânikai rolʹgídrolízuatruribosomiomuciklíelongacííuviŝiheukaríot AT elʹskaâav rolʹgídrolízuatruribosomiomuciklíelongacííuviŝiheukaríot AT serebrânikai aroleofatphydrolysisintheribosomalelongationcycleofhighereukaryotes AT elʹskaâav aroleofatphydrolysisintheribosomalelongationcycleofhighereukaryotes |
| first_indexed |
2025-11-25T07:19:09Z |
| last_indexed |
2025-11-25T07:19:09Z |
| _version_ |
1850510187899650048 |
| fulltext |
ISSN 0233-7657. Биополимеры и клетка. 1!»99. Т. 15. № 1
Роль гидролиза ATP в рибосомном цикле
элонгации у высших эукариот
А. И. Серебряник, А. В. Ельская
Институт молекулярной биологии и генетики HAH Украины
Ул. Академика Заболотного, 150, Киев, 252143, Украина
Проведен краткий обзор литературных и собственных данных по сравнению ATP ..·< 80S рибосом
и EF-3 дрожжей. Показано принципиальное сходство их основных свойств и обсуждена их роль в
биосинтезе белка у эукариот. Рассмотрен вопрос о значении гидролиза ATP в рибосомном
элонгации.
Известно, что цикл элонгации полипептидной цепи
на рибосоме промотируется двумя белковыми фак-
торами (EF-Tu, EF-G у прокариот и EF-1, EF-2 у
эукариот). EF-Tu и eEF-Ι играют ведущую роль в
кодон-зависимом связывании аминоацил-тРНК с
Α-сайтом рибосомы, в то время как EF-G и eEF-2
катализируют транслокацию пептидил-тРНК из A-
в Р-сайт [ 1, 2]. Было показано, что все эти
факторы для своего функционирования используют
исключительно GTP.
Однако оказалось, что рибосомные системы из
различных видов грибов содержат еще один допол-
нительный растворимый фактор, названный EF-3,
функционирование которого существенно для ста-
дии элонгации [3]. В отличие от двух вышеупомя-
нутых ф а к т о р о в , E F - 3 о б л а д а е т слабой
АТР/С'ГРазной активностью, которая на несколь-
ко порядков увеличивается в присутствии рибосом,
и способен гидролизовать другие NTP [4 ]. Деталь-
ное изучение участия EF-3 в цикле элонгации
выявило два основных эффекта, связанных с его
присутствием в системе трансляции: 1) стимуля-
цию связывания тройного комплекса с А-сайтом
рибосомы в пост-транслокационном состоянии и 2)
усиление диссоциации деацилированной тРНК с
Ε-сайта рибосомы [5].
Особый интерес представляют рибосомы из ни-
зших эукариот Tetrahymenapyriformis, обладающие
прочно связанной ATP/GT Разной активностью,
близкой по некоторым параметрам к дрожжевой
EF-3 АТРазе [6 ]. Важно отметить, что антитела к
© А. И. СЕРЕБРЯНИК, А. В ЕЛЬСКАЯ, 1999
EF-3 ингибируют как АТРазную, так и полифени·
лаланин-синтезирующую активность рибосом Tet-
rahymena. Влияние ATP проявлялось в стимуляции
связывания аминоацил-тРНК.
Что касается наличия ЫТРазной активности.
прочно связанной с рибосомами высших эукариот,
то эта проблема впервые была затронута еще г
1974 году в работе [7 ]. Из рибосом печени крыс
был выделен 5S РНК-белковый комплекс, облада
ющий как ОТРазной, так и АТРазной активно-
стью. Однако дальнейшего развития эта работа не
получила и никаких доказательств функциональ-
ной роли обнаруженной АТРазной ахтивносш най
дено не было. Нами была изучена способность
высокоочищенных 80S рибосом различного проис-
хождения (из печени быка, печени крысы и рети
кулоцитов кролика) гидролизовать ATP и GTP
(8 ]. Было обнаружено, что реакция гидролиза ATP
протекает довольно эффективно в присутствии все;
рибосомных препаратов и достигает уровня .гидро-
лиза 10—20 молекул ATP на одну рибосому за
минуту инкубации. Серия контрольных экспери
ментов показала, что АТРазная активность ирису
ща самой рибосоме, а не связана с примесями
белковых факторов или шаперонов в рибосомных
препаратах. Обнаружены по меньшей мере ток
свойства, общие для АТРазы рибосом печени <рол^
и дрожжевого EF-3, имеющие принципиально важ-
ный характер: 1) широкая субстратная специфич-
ность как одно из определяющих отличий от ос-
тальных факторов трансляции; 2) ингибирозание
ванадатом аммония — классическим ингибитором
АТРаз протонных насосов; 3) наличие двух актив-
ных центров рибосомной АТРазы, соответствую-
10
ших двум АТР-связываюшим участкам в структуре
EF-3. Известно, что у эукариотической рибосомы
нет белка, который по своим размерам соответству-
ет EF--3 (115 кДа). Однако не исключено, что
рибосомный аналог EF-3 состоит из двух полипеп-
тидных цепей или что АТРазной активностью об-
ладают белки, общие для двух рибосомных субь-
единиц и расположенные между ними. Недавние
исследования японских ученых показали важную
роль 5S РНП комплекса малой субчастицы 80S
рибосом печени крыс для гидролиза АТР. Интерес-
но, что интактность J8S рРНК необходима для
стимуляции рибосомной АТРазнсй активности в
присутствии свободной или амимоацилированной
тРНК [9 ].
Изучение роли рибосомной АТРазы показало,
что она участвует в контроле функционирования
Α-сайта подобно дрожжевому EF-3. Этому выводу
противоречит работа по изучению АТРазной ак-
тивности рибосом печени свиньи 110], однако, по
нашему мнению, в ней допущены серьезные мето-
дические просчеты. Дальнейшие исследования [11]
подтвердили, что АТРазная активность 80S рибо-
сом высших эукариот, как и EF-3 дрожжей,
существенно необходима для диссоциации деаци-
лированной тРНК с Ε-сайта и для EF-lA-зависимо-
го связывания аминоацил-тРНК с Α-сайтом рибосо-
мы. Таким образом, есть все основания полагать,
что эти две АТРазы выполняют близкие функции
в процессе трансляции, в частности, стимулируют
переход рибосомы из пост- в претранслокационное
состояние. Не исключено, что гидролиз ATP рибо-
сомой может быть также существенным для повы-
шения точности биосинтеза белка. Об этом, в
частности, свидетельствуют данные, полученные
японскими исследователями на рибосомах Т. pyri-
formis [6], однако для окончательного решения
этого вопроса требуется проведение дальнейших
исследований.
Чрезвычайно интересным является вопрос, по-
чему, в отличие от первых двух белковых факторов
трансляции, EF-3 дрожжей и его аналог в составе
80S рибосомы используют для своего функциониро-
вания энергию, освобождающуюся при гидролизе
АТР, а не GTP. Возможно, что использование в
риоосомном цикле элонгации обоих макроэргов
отражает тот факт, что оптимальный уровень био-
синтеза белка наблюдается лишь при сбалансиро-
ванности содержания ATF' и GTP в эукариотиче-
ской клетке.
О. I. Серебряник, Г. В. Єльська
Роль гідролізу ATP у рибосомному циклі елонгації у вищих
еукаріот
Резюме
Проведено короткий огляд літературних та власних даних
РОЛЬ ГИДРОЛИЗА ATP В РИБОСОМНОМ ЦИКЛЕ ЭЛОНГАЦИИ
щодо порівняння АТРаз 80S рибосом ma EF-3 дріжджів. Пока-
зано принципову подібність їхніх основних властивостей та
обговорено їх роль у біосинтезі білка у еукаріот. Розглянуто
питання про значення гідролізу ATP у рибосомному циклі
елонгації.
А. I. Serebryanik, Α. V. Etskaya
A role of ATP hydrolysis in the ribosomal elongation cycle of higher
eukaryotes
Summary
A comparative analysis of yeast EF-3 ATPase and 80S ribosomal
ATPase of higher eukaryotes is presented. A principal similarity of
their main properties is shown and a role cf these ATPases in
protein biosynthesis is reviewed. A functional meaning of AT"
hydrolysis in the ribosomal elongation cycle is discussed.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Moldave К. Eukaryotic protein synthesis H Ann. Rev. Bio-
chem. —1985.—54,—P. 1109—1149.
2. Nygard O., Niisson L. Translational dynamics. Interactiqns
between the translation factors, tRNA and ribosomes dunirji
eukaryotic protein synthesis / / Eur. J. Biochem.—і 990.—191
N 1.—P. 1—17.
3. Dasmahapatra B., Chakraburtty K. Protein synthesis in yeast.
I. Purification and properties of elongation factor 3 from
Saccharomyces cerevisiae Il J. Biol. Chem. 1981.—256,
N 19.—P. 9999—10004.
4. Miyazaki M., Uritani M., Kagiuama H. The yeast elongation
factor 3 carries an active site for ATP hydrolysis, which .
interact with various NTP / / J. Biochem.—1988.—194, N 3.--
P. 445—450.
5. Triana F. J., Nierhaus K. H., Ziehler J., Chakraburtty K
Defining the functions of EF-3, a unique elongation factor ii.
low fungi / / The Translation Apparatus. Structure, function,
regulation, evolution / Eds Nierhaus K. et a!.—New Yori
Plenum press, 1993.—P. 327—338.
6. Miyazaki M., Kagiyama H. Soluble factor requirements for the
Tetrahymena peptide elongation system and the ribosomai
ATPase as a counterpart of yeast elongation factor 3 (EF-3
/ / J. Biochem.—1990.—108, N 6.—P. 1001 —1008.
7. Grummt F., Grummt I., Erdmann V. A. AIPase and GTPase
activities isolated from rat liver ribosomes / / Eur. J Bio
chem.—1974.—43, N 3.—P. 343—348.
8. Rodnina Μ. V., EFskaya Α. V., Semenenkov Υ. P , Kirillov 5.
V. Interaction of tRNA with the A and P sites of rabbit-live.'
80S ribosomes and their 40S subunits / / Ibid - 1989,—185,
N 3.—P. 563—569.
9. Ogata K., Ohno R., Terao 1С, Iwasaki K., Endo Y. ATPast
associated with ribosomal 30S-5S RNP particles and 4Or
subunits of rat liver / / J. Biochem.—1998.—123, N 2.—
P. 294—304.
10. Kovatchuke O., Chakraburtty K. Comparative analysis of
ribosome-associated ATPase from pig liver and !he ATPase of
elongation factor 3 from S. cerevisiae / / Eur. J. Biochem —
1994.—226, N 1.—P. 133—140.
11. El'skaya A., Ovcharenko G., Palchevskii S., Petrushenkc '/.
Triana-Alonso F., Nierhaus K. Three tRNA binding sites ii
rabbit liver ribosomes and role of the intrinsic ATPase in 80b
ribosomes from higher eukaryotes / / Biochemistry.—1997.--
36.—P. 10492—10497.
УДК 577.217.34
Поступила в редакцию 16.02.99
11
|