Прокариотическая малая субъединица рибосомы

Прокариотическая малая субъединица рибосомы , или 30S , субъединица , является меньшей субъединицей 70S рибосомы обнаруженной у прокариот . Это комплекс 16S рибосомальной РНК (рРНК) и 19 белков . ^{[ 1 ]} Этот комплекс участвует в связывании транспортной РНК с информационной РНК (мРНК). ^{[ 2 ]} Малая субъединица отвечает за связывание и считывание мРНК во время трансляции . Малая субъединица, как рРНК, так и ее белки, образует комплексы с большой субъединицей 50S , образуя 70S прокариотическую рибосому в прокариотических клетках. Эта рибосома 70S затем используется для трансляции мРНК в белки.

Функция

Субъединица 30S является неотъемлемой частью трансляции мРНК . Он связывает три фактора инициации прокариот : IF-1, IF-2 и IF-3. ^{[ 3 ]}

Часть субъединицы 30S ( 16S рРНК ) направляет инициирующий стартовый кодон (5')-AUG-(3') мРНК в нужное положение, распознавая последовательность Шайна-Дальгарно , комплементарный сайт связывания, расположенный примерно на 8 пар оснований выше стартовый кодон. ^{[ 4 ]} Это гарантирует, что рибосома начнет трансляцию в правильном месте. Плотность связи между последовательностью Шайна-Дальгарно на мРНК и 16S рРНК определяет, насколько эффективно протекает трансляция. ^{[ 4 ]} Как только 16S рРНК распознает стартовый кодон мРНК, связывается специальная транспортная РНК f -Met -тРНК и начинается трансляция белка. ^{[ 5 ]} Сайт связывания f-Met-тРНК на 30S субъединице рибосомы называется «D-сайтом». ^{[ 6 ]} Этот шаг необходим для того, чтобы синтез белка произошел . Затем большая рибосомальная субъединица свяжется и синтез белка продолжится. ^{[ 7 ]} Связывание большой субъединицы вызывает конформационное изменение 70S, что открывает другой сайт для трансляции белка. ^{[ 6 ]}

Чтобы сформировать комплекс трансляции с субъединицей 50S, субъединица 30S должна связывать IF-1, IF-2, IF-3, мРНК и f-met-тРНК. Затем субъединица 50S связывается, и гуанозинтрифосфат расщепляется и приводя к трансляции белка на гуанозиндифосфат и неорганический фосфат , тем самым диссоциируя факторы инициации . ^{[ 8 ]}^{[ 5 ]} Этот процесс называется «инициацией» и является самым медленным процессом трансляции. ^{[ 5 ]}

Структура

Малая субъединица рибосомы состоит из 16S рРНК и 19 полноценных белков. ^{[ 9 ]} Также имеется одна полипептидная цепь , состоящая из 26 аминокислот . ^{[ 10 ]} Обычно рРНК помечается буквой «H#» для обозначения номера спирали на изображениях с высоким разрешением. Белки помечены буквой «S#», чтобы указать на различные пептиды, участвующие в стабилизации рРНК. S11 и H45 расположены рядом с сайтом связывания Шайна-Далгарно, который также находится рядом с сайтом связывания IF-3. Белки S3, S4, S5 и S12 вместе с H18 расположены вблизи канала присутствия мРНК в субъединице 30S. ^{[ 1 ]}

Торможение

Субъединица 30S является мишенью таких антибиотиков , как тетрациклин и гентамицин . ^{[ 11 ]} Эти антибиотики специфически нацелены на рибосомы прокариот, поэтому их можно использовать при лечении бактериальных инфекций у эукариот . Тетрациклин взаимодействует с H27 в малой субъединице, а также связывается с А-сайтом в большой субъединице. ^{[ 11 ]} Пуромицин является ингибитором рибосомальной трансляции. ^{[ 6 ]} Пактамицин прерывает связывание в области связывания Шайна-Дальгарно в малой субъединице, тем самым нарушая активность. Гигромицин B также взаимодействует с H44 и ингибирует транслокационное движение, необходимое во время синтеза белка. ^{[ 11 ]}

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Шлюенцен, Фрэнк; Точилж, Анте; Заривач, Раз; Хармс, Йорг; Глюманн, Марко; Джанелл, Даниэла; Башан, Анат; Бартельс, Хайке; Агмон, Илана (1 сентября 2000 г.). «Структура функционально активированной малой рибосомальной субъединицы с разрешением 3,3 Å» . Клетка . 102 (5): 615–623. дои : 10.1016/S0092-8674(00)00084-2 . ПМИД 11007480 .
^ Томпсон, Джон Ф.; Херст (1983). «Структурно-функциональные отношения в 16s РНК E. coli» (PDF) . Клетка . 33 (1): 19–24. CiteSeerX 10.1.1.625.7760 . дои : 10.1016/0092-8674(83)90330-6 . ПМИД 6380748 . S2CID 13069755 .
^ л золото; Д Прибнов; Т. Шнайдер; С. Шайндлинг; Б.С. Сингер; Стормо и Г. (1981). «Инициация трансляции у прокариот». Ежегодный обзор микробиологии . 35 (1): 365–403. дои : 10.1146/annurev.mi.35.100181.002053 . ПМИД 6170248 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Малис, Наглис (01 января 2012 г.). «Последовательность Шайна-Дальгарно бактериофага Т4: GAGG преобладает в ранних генах». Отчеты по молекулярной биологии . 39 (1): 33–39. дои : 10.1007/s11033-011-0707-4 . ISSN 0301-4851 . ПМИД 21533668 . S2CID 17854788 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Гуалерци, Клаудио О.; Пон, Синтия Л. (1990). «Инициация трансляции мРНК у прокариот». Биохимия . 29 (25): 5881–5889. дои : 10.1021/bi00477a001 . ПМИД 2200518 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Игараси, Казуэй; Танака, Сигеаки; Кадзи, Акира (11 февраля 1971 г.). «О сайте связывания аминоацил-тРНК субъединицы 30-S рибосомы и его связи с сайтом инициации цепи рибосомы». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Нуклеиновые кислоты и синтез белка . 228 (3): 728–731. дои : 10.1016/0005-2787(71)90737-4 . ПМИД 4929429 .
^ Слобин, Лоуренс I (декабрь 1972 г.). «Структурные и функциональные свойства рибосом, сшитых диметилсуберимидатом» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 69 (12): 3769–3773. Бибкод : 1972PNAS...69.3769S . дои : 10.1073/pnas.69.12.3769 . ПМЦ 389868 . ПМИД 4566460 .
^ Милон П., Каротти М., Коневега А.Л., Винтермейер В., Роднина М.В., Гуалерци К.О. (2010). «Связанный с рибосомой фактор инициации 2 рекрутирует инициаторную тРНК в инициирующий комплекс 30S» . Отчеты ЭМБО . 11 (4): 312–316. дои : 10.1038/embor.2010.12 . ПМЦ 2854590 . ПМИД 20224578 .
^ Циболи, Параскеви; Херфурт, Эльке; Чоли, Теодора (1 ноября 1994 г.). «Очистка и характеристика 30S рибосомальных белков бактерии Thermus thermophilus». Европейский журнал биохимии . 226 (1): 169–177. дои : 10.1111/j.1432-1033.1994.0t169.x . ISSN 1432-1033 . ПМИД 7957245 .
^ Чоли Т., Франчески Ф., Йонат А., Виттманн-Либольд Б. (1993). «Выделение и характеристика нового рибосомального белка из термофильных эубактерий Thermus thermophilus, T. aquaticus и T. flavus» (PDF) . Биологическая химия Хоппе-Сейлера . 374 (6): 377–383. дои : 10.1515/bchm3.1993.374.1-6.377 . ПМИД 8357533 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Бродерсен, Дитлев Э.; Клемонс, Уильям М.; Картер, Эндрю П.; Морган-Уоррен, Роберт Дж.; Уимберли, Брайан Т.; Рамакришнан, В. (22 декабря 2000 г.). «Структурная основа действия антибиотиков тетрациклина, пактамицина и гигромицина B на 30S рибосомальную субъединицу» . Клетка . 103 (7): 1143–1154. дои : 10.1016/S0092-8674(00)00216-6 . ПМИД 11163189 .

Внешние ссылки

16S рРНК, BioMineWiki, архивировано 7 сентября 2020 г. в Wayback Machine.
http://pathmicro.med.sc.edu/mayer/antibiot.htm
16S + рибосомальная + РНК в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)

[:0-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Шлюенцен, Фрэнк; Точилж, Анте; Заривач, Раз; Хармс, Йорг; Глюманн, Марко; Джанелл, Даниэла; Башан, Анат; Бартельс, Хайке; Агмон, Илана (1 сентября 2000 г.). «Структура функционально активированной малой рибосомальной субъединицы с разрешением 3,3 Å» . Клетка . 102 (5): 615–623. дои : 10.1016/S0092-8674(00)00084-2 . ПМИД 11007480 .

[2] Томпсон, Джон Ф.; Херст (1983). «Структурно-функциональные отношения в 16s РНК E. coli» (PDF) . Клетка . 33 (1): 19–24. CiteSeerX 10.1.1.625.7760 . дои : 10.1016/0092-8674(83)90330-6 . ПМИД 6380748 . S2CID 13069755 .

[3] л золото; Д Прибнов; Т. Шнайдер; С. Шайндлинг; Б.С. Сингер; Стормо и Г. (1981). «Инициация трансляции у прокариот». Ежегодный обзор микробиологии . 35 (1): 365–403. дои : 10.1146/annurev.mi.35.100181.002053 . ПМИД 6170248 .

[:1-4] Перейти обратно: ^а ^б Малис, Наглис (01 января 2012 г.). «Последовательность Шайна-Дальгарно бактериофага Т4: GAGG преобладает в ранних генах». Отчеты по молекулярной биологии . 39 (1): 33–39. дои : 10.1007/s11033-011-0707-4 . ISSN 0301-4851 . ПМИД 21533668 . S2CID 17854788 .

[:2-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с Гуалерци, Клаудио О.; Пон, Синтия Л. (1990). «Инициация трансляции мРНК у прокариот». Биохимия . 29 (25): 5881–5889. дои : 10.1021/bi00477a001 . ПМИД 2200518 .

[:3-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с Игараси, Казуэй; Танака, Сигеаки; Кадзи, Акира (11 февраля 1971 г.). «О сайте связывания аминоацил-тРНК субъединицы 30-S рибосомы и его связи с сайтом инициации цепи рибосомы». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Нуклеиновые кислоты и синтез белка . 228 (3): 728–731. дои : 10.1016/0005-2787(71)90737-4 . ПМИД 4929429 .

[7] Слобин, Лоуренс I (декабрь 1972 г.). «Структурные и функциональные свойства рибосом, сшитых диметилсуберимидатом» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 69 (12): 3769–3773. Бибкод : 1972PNAS...69.3769S . дои : 10.1073/pnas.69.12.3769 . ПМЦ 389868 . ПМИД 4566460 .

[pmid20224578-8] Милон П., Каротти М., Коневега А.Л., Винтермейер В., Роднина М.В., Гуалерци К.О. (2010). «Связанный с рибосомой фактор инициации 2 рекрутирует инициаторную тРНК в инициирующий комплекс 30S» . Отчеты ЭМБО . 11 (4): 312–316. дои : 10.1038/embor.2010.12 . ПМЦ 2854590 . ПМИД 20224578 .

[9] Циболи, Параскеви; Херфурт, Эльке; Чоли, Теодора (1 ноября 1994 г.). «Очистка и характеристика 30S рибосомальных белков бактерии Thermus thermophilus». Европейский журнал биохимии . 226 (1): 169–177. дои : 10.1111/j.1432-1033.1994.0t169.x . ISSN 1432-1033 . ПМИД 7957245 .

[pmid8357533-10] Чоли Т., Франчески Ф., Йонат А., Виттманн-Либольд Б. (1993). «Выделение и характеристика нового рибосомального белка из термофильных эубактерий Thermus thermophilus, T. aquaticus и T. flavus» (PDF) . Биологическая химия Хоппе-Сейлера . 374 (6): 377–383. дои : 10.1515/bchm3.1993.374.1-6.377 . ПМИД 8357533 .

[:4-11] Перейти обратно: ^а ^б ^с Бродерсен, Дитлев Э.; Клемонс, Уильям М.; Картер, Эндрю П.; Морган-Уоррен, Роберт Дж.; Уимберли, Брайан Т.; Рамакришнан, В. (22 декабря 2000 г.). «Структурная основа действия антибиотиков тетрациклина, пактамицина и гигромицина B на 30S рибосомальную субъединицу» . Клетка . 103 (7): 1143–1154. дои : 10.1016/S0092-8674(00)00216-6 . ПМИД 11163189 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]