Термодинамика взаимодействия деацилированной инициаторной тРНК и аминоацил-тРНК с Р- и А-сайтами 30S субчастиц рибосом Escherichia coli на матрице AUG(U)n

Abstract

В модельной системе инициации биосинтеза белка показано, что деаци- лированная инициаторная тРНК (TPHKfMet или fMet-tPHKfMet – в случае образования дипептида) связывается на Р-сайт 30S субчастицы комплекса [30S+AUG(U)„]. Далее этот тройной комплекс способен связывать вторую молекулу тРНК – Рhе-тРНКPhe на А-сайт, и при добавлении 50S субчастиц образовывается дипептид fMet-Phe. Таким образом, на 30S субчастице имеются два сайта связывания тРНК, которые реализуются как функциональные Р- и А-сайты 70S рибосомы не только в поли (U)-зависимой системе, но и в исследованной системе с матрицей, несущей инициаторный кодон AUG. Измерены константы ассоциации TPHKfMet с комплексом [30S +AUG(U)n] и Phe-тPHKphe с комплексом [30S+AUG(U)n+тPHKfMet] при разных температурах и концентрациях ионов магния, рассчитаны термодинамические параметры этих взаимодействий.

У модельній системі ініціації біосинтезу білка показано, що деаці-лированной инициаторного тРНК (TPHKfMet або fMet-tPHKfMet-в разі утворення дипептида) зв'язується на Р-сайт 30S субчастіци комплексу [30S + AUG (U) "]. Далі цей потрійний комплекс здатний зв'язувати другий молекулу тРНК-Рhе-тРНКPhe на А-сайт, і при додаванні 50S субчастиц утворюється дипептид fMet-Phe. Таким чином, на 30S субчастиц є два сайта зв'язування тРНК, які реалізуються як функціональні Р-і А-сайти 70S рибосоми не тільки в полі (U)-залежної системі, а й у дослідженій системі з матрицею, несучої инициаторного кодон AUG. Виміряні константи асоціації TPHKfMet з комплексом [30S + AUG (U) n] і Phe-тPHKPhe з комплексом [30S + AUG (U) n + тPHKfMet] при різних температурах і концентраціях іонів магнію, розраховані термодинамічні параметри цих взаємодій.

Small ribosomal subunit of E. coli ribosome programmed by AUG(U)n is capable to bind two molecules of tRNA (tRNA,Met or fMet-tRNAfMet plus Phe-tRNAPhe). tRNAfMet is bound to P-site of SOS subunit of the complex [30S+AUG(U)n] (or to the site overlapped with P-site). Phe-tRNAphe is bound to A-site of 30S subunits of the complex [30S + 4-AUG(U)n+tRNAfMet] and its binding is inhibited by tetracycline. The association constants tRNAfMet with the complex [30S+AUG(U)n] and Phe-tRNAphe with the complex [30S+AUG(U)n+tRNAfMet] are measured at different temperatures and magnesium concentrations and thermodynamic parameters of these interactions are calculated. When fMet-tRNAfMet is bound instead of tRNAtMet, dipeptide (fMet-Phe) formation is observed after addition of SOS subunits. Thus, there are two tRNA binding sites on 30 S subunits which are realized as functional P- and A-sites of 70S ribosome not only in the poly(U)-dependent system but in the studied system with matrix carrying an initiator codon AUG.