БИОХИМИЯ, 2004, том 69, вып. 2, с. 179–191

УДК 577.152.6

Роль низкомолекулярных субстратов в функциональном связывании акцепторного конца тРНКPhe фенилаланил-тРНК-синтетазой

© 2004 И.А. Васильева 1, В.С. Богачев 1, А. Фавр 2, О.И. Лаврик 1, Н.А. Моор 1*

1 Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук

2 Институт Ж. Моно, СNRS, Университет Париж-7–Университет Париж-6

Поступила в редакцию 25.04.2003
После доработки 02.07.2003

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: фенилаланил-тРНК-синтетаза, Thermus thermophilus, аффинная модификация, тРНК, акцепторный конец, 4-тиоуридин.

Аннотация

Функциональная роль фенилаланина и АТР в продуктивном связывании акцепторного конца тРНКPhe изучена с помощью фотоаффинного мечения фенилаланил-тРНК-синтетазы (PheRS) T. thermophilus аналогами тРНКPhe, содержащими остаток s4U в различных положениях 3′-концевой одноцепочечной последовательности. тРНКPhe E. coli и человека, использованные в качестве базовых структур, различаются по эффективности связывания и аминоацилирования исследуемым ферментом. Дестабилизация комплекса с тРНКPhe человека, обусловленная заменой трех элементов узнавания, уменьшает селективность мечения α- и β-субъединиц, ответственных за связывание соседних нуклеотидов ССА-конца. Фенилаланин оказывает влияние на ориентацию основания и рибозы 76-го нуклеотида, и наблюдаемые эффекты не зависят от структурных различий бактериальной и эукариотической тРНКPhe. ATP в отсутствие и в присутствии фенилаланина ингибирует более эффективно мечение PheRS s4U76-замещенным аналогом тРНКPhe (тРНКPhe-s4U76) человека, чем тРНКPhe-s4U76 E. coli: мечение α-субъединиц подавляется более эффективно в первом случае; мечение β-субъединиц в первом случае подавляется, а во втором – усиливается. Анализ полученных результатов с учетом известных данных о структуре комплексов фермента с отдельными субстратами свидетельствует о том, что связывание фенилаланина индуцирует локальную перестройку в активном центре и контролирует ориентацию непосредственно 3′-концевого нуклеотида тРНКPhe. Влияние АТР на ориентацию акцепторного конца обусловлено более глубокими изменениями в структуре комплекса, которые модулируют конформацию акцепторной ветви. Индуцируемая малыми субстратами перестройка акцепторного конца приводит к переориентации 3′-ОН-группы концевой рибозы с каталитической на некаталитическую субъединицу, что позволяет объяснить необычную стереоспецифичность реакции аминоацилирования в этой системе.

Текст статьи

Пожалуйста, введите код, чтобы получить PDF файл с полным текстом статьи:

captcha

Сноски

* Адресат для корреспонденции и запросов оттисков.