6.8 Элонгация у эукариот

Терминация у прокариот 127

6.9 Терминация у прокариот

Терминация — это заключительная стадия трансляции, на которой прекращается синтез белковой цепи, происходит отщепление цепи и диссоциация рибосомы.

Этапы терминации:

1.Как только в А-сайте оказывается один из стоп-кодонов (UAG, UGA, UAA), с ним связывается релиз-фактор: RF-1 или RF-2. Он переносит пептидильную группу с тРНК (полипептидную цепь) на молекулу воды, вызывая её высвобождение.

2.Фактор RF-3 связывается с рибосомой в комплексе с ГДФ. Происходит замена ГДФ на ГТФ. Релиз-фактор RF-1/2 высвобождается. RF-3 гидролизует ГТФ до ГДФ и отщепляется от рибосомы.

3.К рибосоме присоединяется фактор RRF (ribosomal recycling factor) и EF-G + ГТФ. EF-G гидролизует ГТФ, благодаря чему RRF перемещается в P-сайт, а тРНК находящиеся в E- и P-сайтах, отщепляются.

4.Большая и малая субъединицы рибосом диссоциируют. В этом процессе участвует фактор IF-3.

6.10Терминация у эукариот

У эукариот всего один релиз-фактор — eRF-1 — связывается со всеми тремя стоп-кодонами и катализирует гидролиз связи между С-терминальной аминокислотой в синтезированной полипептидной цепи и тРНК. У эукариот существуют т.н. суппрессорные тРНК, позволяющие трансляции продолжаться даже при достижении стоп-кодона.

6.11Гипотеза «качания»

Вэлонгации трансляции выбор правильной тРНК осуществляется на основании кодон-антикодонового взаимодействия, т.е. аминоацильная группа тРНК в этом процессе не участвует (это одна из причин, по которой корректное аминоацилирование — критический этап синтеза белка). Три нуклеотида на мРНК (кодон) связываются с тремя нуклеотидами на тРНК (антикодон) антипараллельно.

Логично предположить, что 61 кодон, кодирующий аминокислоту, будет взаимодействовать с 61 антикодоном тРНК (и, следовательно, 61 молекулой тРНК). Однако на самом деле подавляющее большинство клеток содержит изоакцепторные тРНК, которые связываются с кодоном лишь двумя своими нуклеотидами. Пример: дрожжевая тРНКФен, содержащая антикодон GmAA (Gm — 2’-метилированный гуанозин), «узнаёт» кодоны UUC и UUU (см. Рис. 86 ▼).

Рис. 86. Кодон-антикодоновое взаимодействие между дрожжевой мРНК и тРНКФен

Кроме того, дрожжевая тРНКАла, имеющая антикодон IGC (I — минорное азотистое основание инозин), «узнаёт» кодоны GCU, GCC, GCA (см. Рис. 87 ▼):

Рис. 87. Кодон-антикодоновое взаимодействие между дрожжевой мРНК и тРНКАла

Обратите внимание, что на 5’-конце антикодона тРНК в обоих случаях находится модифицированное азотистое основание (в первом случае — метилированный гуанин, а во втором — инозин). Очевидно, именно этот третий нуклеотид антикодона может не образовывать Уотсон-Криковскую пару с третьим нуклеотидом кодона мРНК.

Рассмотрев структурные особенности вышеописанных пар, Крик предложил гипотезу «качания», чтобы объяснить, как тРНК способна «узнавать» несколько кодонов. Он предположил, что первые две пары нуклеотидов в кодоне и антикодоне имеют нормальную Уотсон-Криковскую комплементарность, а в третьей паре нуклеотидов происходит некое «качание», способствующее правильной геометрии всего кодон-антикодонового спаривания. Это объясняет образование не-Уотсон-Криков- ских пар: U • G и I • A. Другие варианты приведены в таблице ниже.