СОЖ БИОСИНТЕЗ БЕЛКА

Формат документа: pdf
Размер документа: 0.17 Мб




Прямая ссылка будет доступна
примерно через: 45 сек.



  • Сообщить о нарушении / Abuse
    Все документы на сайте взяты из открытых источников, которые размещаются пользователями. Приносим свои глубочайшие извинения, если Ваш документ был опубликован без Вашего на то согласия.

ëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, ‹6, 1999
2
БИОСИНТЕЗ БЕЛКА:
ЭЛОНГАЦИЯ ПОЛИПЕПТИДА
И ТЕРМИНАЦИЯ ТРАНСЛЯЦИИ
Ä. ë. ëèàêàç
åÓÒÍÓ‚ÒÍËÈ „ÓÒÛ‰‡ÒÚ‚ÂÌÌ˚È ÛÌË‚ÂÒËÚÂÚ
ËÏ. å.Ç. ãÓÏÓÌÓÒÓ‚‡

ÇÇÖÑÖçàÖ
Трансляция одной кодирующей последователь-
ности мРНК с производством одной завершенной
полипептидной цепи включает три стадии: инициа-
цию, элонгацию и терминацию. Это так называе-
мый эпицикл трансляции (см. статью “Принципы
функционирования рибосом”: Соросовский Обра-
зовательный Журнал. 1999. № 4. Рис. 1). Инициация
трансляции была рассмотрена в статье “Биосинтез
белка: инициация трансляции” (Соросовский Об-
разовательный Журнал. 1999. № 5). Здесь будут опи-
саны основные принципы, которые лежат в основе
двух последующих стадий трансляции: элонгации и
терминации.
Элонгация – это и есть собственно трансляция
кодирующей последовательности мРНК рибосо-
мой. Она имеет два аспекта: генетический (сканиро-
вание значащих кодонов мРНК) и биохимический
(синтез полипептидной цепи). Когда сканирующая
рибосома в процессе элонгации встречает так назы-
ваемый незначащий триплет (то есть триплет нук-
леотидов, не кодирующий никакой аминокисло-
ты), то происходит терминация трансляции: синтез
полипептида прекращается и он освобождается из
рибосомы.

èéãüêçéÖ èéíêàèãÖíçéÖ ÑÇàÜÖçàÖ
êàÅéëéåõ ÇÑéãú ñÖèà Ïêçä
После того как произошла инициация транс-
ляции, рибосома осуществляет прочный компле-
ментарный контакт связанных с ней молекул
аминоацил-тРНК – инициаторной метионил-
тРНК в

Р

-участке рибосомы и первой “элонгатор-
ной” аминоацил-тРНК в

А

-участке – с двумя смеж-
ными триплетами (кодонами) мРНК (рис. 1,

а

). В
таком состоянии происходит реакция транспепти-
дации между этими двумя аминоацил-тРНК, ре-
зультатом чего является образование дипептидил-
тРНК, связанной с триплетом (кодоном) в

А-

участ-
ке рибосомы (рис. 1,

б

). При последующей трансло-
кации остаток тРНК этой молекулы дипептидил-
тРНК двигается из

А

-участка в

Р

-участок, таща за
собой связанный с ней триплет мРНК (рис. 1,

в

). В
итоге цепь мРНК протаскивается относительно ри-
босомы ровно на один триплет нуклеотидов, и те-
перь в

А

-участке устанавливается смежный с преды-

PROTEIN BIOSYNTHESIS:
ELONGATION
AND TERMINATION
A. S. SPIRIN
Two basic aspects of the
elongation stage of transla-
tion are considered: 1
)
the
unidirectional movement
of the ribosome along an
mRNA chain from 5'
towards 3' end by trinucle-
otide steps; 2
)
the polar
growth and folding of
nascent polypeptide from
its amino terminus to car-
boxyl terminus. The termi-
nation stage of translation
is described in terms of a
modified elongation cycle
where the polypeptidyl-
tRNA reacts with water
molecule, instead of ami-
noacyl-tRNA.
ê‡ÒÒÏÓÚÂÌ˚ ‰‚‡ ÓÒÌÓ‚-
Ì˚ı ‡ÒÔÂÍÚ‡ ÙÛÌ͈ËÓÌË-
Ó‚‡ÌËfl Ë·ÓÒÓÏ˚ ̇
ÒÚ‡‰ËË ˝ÎÓÌ„‡ˆËË ‚ ıÓ‰Â
Ú‡ÌÒÎflˆËË: 1
)
ÔÓÎfl-
ÌÓ ÔÓÚËÔÎÂÚÌÓ ‰‚Ë-
ÊÂÌË Ë·ÓÒÓÏ˚ ‚‰Óθ
ˆÂÔË Ïêçä; 2
)
ÔÓÎflÌ˚È
ÓÒÚ Ë Ò‚Ó‡˜Ë‚‡ÌËÂ
‡ÒÚÛ˘ÂÈ ÔÓÎËÔÂÔÚˉ-
ÌÓÈ ˆÂÔË. íÂÏË̇ˆËfl
Ú‡ÌÒÎflˆËË Ô‰ÒÚ‡‚-
ÎÂ̇ Í‡Í ÏÓ‰ËÙˈËÓ-
‚‡ÌÌ˚È ˝ÎÓÌ„‡ˆËÓÌÌ˚È
ˆËÍÎ, „‰Â ÔÓÎËÔÂÔÚË-
‰ËÎ-Úêçä ‡„ËÛÂÚ Ò
ÏÓÎÂÍÛÎÓÈ ‚Ó‰˚ ‚ÏÂÒÚÓ
‡ÏËÌÓ‡ˆËÎ-Úêçä.
© ëÔËËÌ Ä.ë., 1999

ëèàêàç Ä.ë.
ÅàéëàçíÖá ÅÖãäÄ: ùãéçÉÄñàü èéãàèÖèíàÑÄ à íÖêåàçÄñàü íêÄçëãüñàà
3
дущим триплет нуклеотидов, то есть следующий
кодон. (Более подробно описание событий при
транспептидации и транслокации дано в статье
“Принципы функционирования рибосом”.)
Далее события происходят аналогичным обра-
зом: 1) аминоацил-тРНК, соответствующая (ком-
плементарная) вновь установленному в

А

-участке
кодону, связывается из окружающей рибосому сре-
ды с этим кодоном в

А

-участке (рис. 1,

г

); 2) дипеп-тидил-тРНК в

Р

-участке реагирует с

новоявленной

аминоацил-тРНК в

А

-участке путем транспептида-
ции, что приводит к образованию трипептидил-
тРНК в

А

-участке (рис. 1,

д

), и 3) транслокация пе-
ребрасывает остаток тРНК молекулы трипептидил-
тРНК из

А

-участка в

Р

-участок вместе со связанным
с ней триплетом мРНК (рис. 1,

е

) (см. также рис. 2 в
статье “Принципы функционирования рибосом”).
За этим следует аналогичный ряд событий (1–3),
начинающийся с комплементарного связывания
очередной аминоацил-тРНК с новым кодоном в

А

-
участке.
Таким образом, благодаря триплет-триплетному
связыванию (кодон-антикодоновому взаимодейст-
вию) между мРНК и тРНК в рибосоме, транслока-
ция тРНК каждый раз приводит к протягиванию
цепи мРНК относительно рибосомы

ровно на три
нуклеотида

. Так как рибосома асимметрична и
транслокация перемещает тРНК только однона-
правленно из

А

-участка в

Р

-участок, потриплетное
перемещение цепи мРНК оказывается тоже

строго
полярным

, однонаправленным. В процессе трансля-
ции (элонгации) оно может происходить только в
направлении от 5'- к 3'-концу цепи.
В целом получается, что при трансляции (элон-
гации) рибосома работает как лентопротяжный ме-
ханизм, перемещая с помощью тРНК цепь мРНК
относительно себя с шагом по три нуклеотида. Важ-
но отметить, что в процессе этого перемещения ри-
босома расплетает все попадающиеся на ее пути
двуспиральные участки и более сложные элементы
вторичной и третичной структуры мРНК.
У прокариотических организмов (бактерий), где
ДНК не отделена мембраной от цитоплазмы и при-
сутствующих там рибосом, последние начинают
трансляцию на цепях мРНК, еще находящихся в
стадии роста на комплексах ДНК с РНК-полимера-
зами (рис. 2). Другими словами, молекулы РНК-по-
лимеразы ползут по ДНК и синтезируют цепи
мРНК, начиная от 5'-конца РНК в направлении к
3'-концу, а рибосомы присоединяются к свешиваю-
щимся с полимераз 5'-концевым участкам, иниции-
руют трансляцию и двигаются в процессе элонгации
по направлению к молекуле полимеразы. Это явле-
ние получило название сопряженной транскрип-
ции-трансляции. Интересно, что в бактериальных
клетках скорость синтеза РНК (транскрипции) –
около 30–45 нуклеотидов в секунду при 37

°

С – стро-
го координирована со скоростью трансляции – око-
ло 10–15 триплетов в секунду, так что один триплет
нуклеотидов синтезируется приблизительно за то
же время, за которое он прочитывается и образуется
одна пептидная связь. Таким образом, сопряжение
транскрипции и трансляции у прокариот осуществ-
ляется как в пространстве (комплекс ДНК : РНК-
полимераза: мРНК), так и во времени (координа-
ция скоростей транскрипции и трансляции).

UAС CAC 3' AUGGUGCUGUCU 5'
PA
UAС CAC 3' AUGGUGCUGUCU 5'
PA
СAС GAC 3' AUGGUGCUGUCU 5'
PA
СAС GAC 3' AUGGUGCUGUCU 5'
PA
СAС 3' AUGGUGCUGUCU 5'
PA CAC 3' AUGGUGCUGUCU 5'
PA
а
б
вг
д
е

Рис. 1.
Элонгация пептида на рибосоме:
а –
ини-
циаторная аминоацил-тРНК (Met-tRNA
i

) находит-
ся в
Р
-участке, и первая элонгаторная аминоацил-
тРНК (в данном случае Val-tRNA
Val

, соответствую-
щая следующему кодону GUG), приходит в
А
-уча-
сток;
б
– транспептидация приводит к переносу
аминокислотного остатка (Met) от инициаторной
тРНК на аминоацил-тРНК в
А
-участке: образуется
дипептидил-тРНК (MetVal-tRNA
Val

);
в
– транслока-
ция перемещает тРНК из
А
-участка в
Р
-участок, и
эта тРНК увлекает за собой связанный с ней (ком-
плементарный) кодон мРНК. Таким образом, мРНК
оказывается сдвинутой относительно рибосомы
на один триплет нуклеотидов, и в
А
-участке уста-
навливается очередной кодон (CUG);
г –
амино-
ацил-тРНК, комплементарная этому кодону (Leu-
tRNA
Leu

), связывается с
А
-участком;
д –
транс-
пептидация переносит дипептид на аминоацил-
тРНК в А-участке: образуется трипептидил-тРНК
(MetValLeu-tRNA
Leu

);
е –
транслокация перемеща-
ет тРНК из
А
-участка в
Р
-участок, что приводит к
сдвигу мРНК еще на один триплет. В
А
-участке ус-
танавливается новый кодон (UCU). Далее процесс
продолжается по описанной выше схеме (г'
д' е')

ëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, ‹6, 1999
4
У эукариот сопряжение транскрипции и трансля-
ции невозможно. Во-первых, ДНК (хромосомы) эу-
кариот отделены от цитоплазмы, содержащей рибо-
сомы, ядерной мембраной. Эукариотическая мРНК
синтезируется полностью в клеточном ядре, а лишь
затем транспортируется из ядра в цитоплазму, где и
встречается с рибосомами (см. статью “Принципы
структуры рибосом”: Соросовский Образователь-
ный Журнал. 1998. № 11. Рис. 1). Во-вторых, для
инициации трансляции мРНК эукариотическими
рибосомами требуется не только 5'-концевая часть
мРНК, но и готовая 3'-концевая часть, являющаяся
“усилителем” инициации (см. статью Л.П. Овчин-
никова “Что и как закодировано в мРНК”: Соро-
совский Образовательный Журнал. 1998. № 4). В от-
личие от бактерий скорость элонгации у эукариот
варьирует в широких пределах, обычно от 1 до 10
триплетов в секунду, в зависимости от типа клеток,
их физиологического состояния и природы транс-
лируемой мРНК, будучи регулируема с помощью
каких-то пока неизвестных клеточных механизмов.

èéãüêçõâ êéëí à ëÇéêÄóàÇÄçàÖ
êÄëíìôÖâ èéãàèÖèíàÑçéâ ñÖèà
Согласно описанной выше картине (рис. 1),
каждый раз вслед за связыванием аминоацил-тРНК
с

А

-участком рибосомы происходит реакция транс-
пептидации между этой аминоацил-тРНК (акцеп-
торный субстрат) и сидящей в

Р

-участке молекулой
пептидил-тРНК (донорный субстрат). Реакция
приводит к замещению остатка тРНК в молекуле
пептидил-тРНК на остаток аминоацил-тРНК, так
что аминогруппа аминоацил-тРНК образует пеп-
тидную связь с карбоксильной группой пептидиль-
ного остатка (подробнее см. статью “Принципы
функционирования рибосом”, рис. 2 и 3):

NH

2

CH(CH

2

CH

2

SCH

3

)CO–NHCH(R')CO–tRNA' +
+ NH

2

CH(R")CO–tRNA"
NH

2

CH(CH

2

CH

2

SCH

3

)CO–NHCH(R')CO–
–NHCH(R")CO–tRNA" + tRNA'

Таким образом, в процессе элонгации в каждом
шаге прочитывания триплета и транспептидации
новый аминокислотный остаток добавляется к
карбоксильному концу (или С-концу) пептида.
Другими словами, рост пептида в рибосоме идет от
N-конца к С-концу.
Итак, точкой роста пептида в рибосоме является
его С-конец и, следовательно, в течение роста пеп-
тида его N-конец все более отодвигается от точки
роста, то есть от пептидилтрансферазного центра
рибосомы. Довольно скоро N-концевой сегмент
растущего пептида высовывается из рибосомы в
окружающую ее среду. Показано, что рибосома мо-
жет вмещать не более чем 10–30 аминокислотных

Рис. 2.
Сопряженная транскрипция-трансляция у
прокариот
Рис. 3.
Котрансляционное сворачивание расту-
щей цепи глобина на рибосоме: а – формирова-
ние начальных спиральных участков в растущей
полипептидной цепи до момента связывания ге-
ма; б – формирование спиралей E и F, связывание
гема между ними и складывание цепи в третичную
структуру; в – дальнейший рост цепи и заверше-
ние формирования вторичной и третичной струк-
туры глобина на рибосоме
Рибосома
а
б
вN-конец
F
E

5'
Старт
Трансляция
3'5'
РНКРНК-полимераза Транскрипция
ДНК

ëèàêàç Ä.ë.
ÅàéëàçíÖá ÅÖãäÄ: ùãéçÉÄñàü èéãàèÖèíàÑÄ à íÖêåàçÄñàü íêÄçëãüñàà
5
остатков растущего полипептида, считая от его С-
конца или пептидилтрансферазного центра. Как
правило, полные полипептидные цепи синтезируе-
мых рибосомой белков состоят из 100–300 и более
аминокислотных остатков. Это значит, что через ка-
кое-то время после начала трансляции N-концевая
часть растущего полипептида оказывается вне ри-
босомы и затем по мере роста полипептида все
большая часть его свешивается с рибосомы в среду.
Естественно, поскольку рибосому окружает фи-
зиологическая среда, а не денатурирующий раствор,
полипептидная цепочка в такой среде не может ос-
таваться в виде развернутой цепи: ее гидрофобные
боковые группы взаимодействуют друг с другом, а
гидрофильные – с окружающей водой и ионами.
Это создает условия для сворачивания, компактиза-
ции и самоорганизации внерибосомной части расту-
щего полипептида в пространственную (вторичную
и третичную) структуру. Следовательно, сворачива-
ние полипептида в компактную структуру происхо-
дит по мере его роста, то есть в течение трансляции,
а значит, тоже полярно, от N-конца к С-концу. Та-
кое постепенное полярное сворачивание растущей
полипептидной цепи на рибосоме обозначается как
котрансляционное формирование структуры белка
(котрансляционное сворачивание). Рис. 3 иллюст-
рирует это на примере котрансляционного форми-
рования глобулярной структуры глобина – субъе-
диницы гемоглобина, кислородпереносящего белка
крови.
В некоторых случаях белок, синтезируемый ри-
босомой, не предназначен для немедленного ис-
пользования в клеточной цитоплазме, а должен
быть сначала транспортирован через мембрану ли-
бо вне клетки, либо в одну из внутриклеточных ор-
ганелл (например, в митохондрию или хлоропласт).
Транспорт белков через мембрану требует несвер-
нутого состояния их полипептидной цепи. В таких
случаях используются две альтернативные страте-
гии: 1) рибосомы, синтезирующие белок, предназ-
наченный для транспорта через мембрану, сами си-
дят на мембране (мембраносвязанные рибосомы), и
растущий полипептид в развернутом виде поступает
из них непосредственно в мембрану; 2) свободные
(не прикрепленные к мембране) рибосомы цито-
плазмы синтезируют полипептидную цепь, которая
по мере выхода из рибосомы взаимодействует со
специальными белками – молекулярными шаперо-
нами. Шапероны препятствуют полному сворачива-
нию белка в компактную структуру и поддерживают
его недосвернутое состояние в растворе. После ос-
вобождения из рибосомы эти недосвернутые белки
взаимодействуют с мембраной и транспортируются
через нее. Поддержание недосвернутого состояния
белков шаперонами может требоваться также и для
интеграции этих белков в надмолекулярные струк-
туры клетки, для сборки четвертичных структур
сложных белков, для вступления в комплексы с не-
которыми лигандами и т.п. В этих случаях белки до-сворачиваются уже в составе указанных структур и
комплексов.

íÖêåàçÄñàü: éëÇéÅéÜÑÖçàÖ
èéãàèÖèíàÑÄ à ÑàëëéñàÄñàü êàÅéëéåõ
Сканируя цепь мРНК по триплетам и соответст-
венно удлиняя полипептидную цепь, транслирую-
щая рибосома доходит до конца кодирующей по-
следовательности и встречается с одним из трех
триплетов, не кодирующих аминокислоты и обо-
значаемых как стоп-кодоны, или кодоны термина-
ции – UAG, UAA или UGA (раньше их называли не-
значащими, или бессмысленными, триплетами). В
результате завершающей транслокации полипепти-
дил-тРНК оказывается связанной с последним зна-
чащим триплетом в

Р

-участке рибосоме, а в

А

-уча-
стке устанавливается кодон терминации (рис. 4,

а

).
В клетке нет аминоацил-тРНК, способных компле-
ментарно связываться с терминирующим кодоном,
и потому

А

-участок не заполняется обычным ак-
цепторным субстратом, каковым является амино-
ацил-тРНК. Вместо этого в дело вступают специ-
альные белки, называемые факторами терминации,
или факторами освобождения (release factors, RF).
Один из них, RF1 (или похожий на него RF2), взаи-
модействует непосредственно с кодоном термина-
ции в

А

-участке, а другой, RF3, при содействии пер-
вого и с участием ГТФ – с большой субчастицей
рибосомы (рис. 4,

б

) и, возможно, непосредственно
с пептидилтрансферазным центром. Результатом
связывания этих факторов с рибосомой является
наведение гидролазной активности в рибосоме:
пептидилтрансферазный центр рибосомы катали-
зирует реакцию взаимодействия полипептидил-
тРНК как донорного субстрата с молекулой воды
как акцепторным субстратом:

NH

2

CHR'CO–(NHCHRCO)

n

–NHCHR*CO–tRNA* +
+ H

2

O
NH

2

CHR'CO–(NHCHRCO)

n

–NHCHR*COOH +
+ tRNA*.

Таким образом, связь между синтезированным поли-
пептидом (его С-концом) и тРНК гидролизуется и
полипептид уже не удерживается в рибосоме и осво-
бождается в раствор в виде готового белка (рис. 4,

в

).
Заключительным актом терминации является
выход деацилированной тРНК из

Р

-участка и дис-
социация рибосомы на субчастицы. Диссоциация
происходит спонтанно вследствие ослабления свя-
зи между двумя рибосомными субчастицами в от-
сутствие лигандов (пептидил-тРНК и аминоацил-
тРНК), и у бактерий может значительно ускоряться
под действием специального белка, называемого
фактором освобождения рибосом.
После диссоциации терминировавшей рибосо-
мы на субчастицы малая субчастица не обязательно
покидает мРНК: она может задержаться на ней и в

ëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, ‹6, 1999
6
случае полицистронных мРНК у прокариот (см.
статью “Биосинтез белка: инициация трансляции”)
проскользнуть по цепи мРНК до начала следующей
кодирующей последовательности и инициировать
новую трансляцию (реинициация). Так как малая
субчастица до инициации слабо удерживается на
мРНК, то, если ей нечего реинициировать на этой
же цепи мРНК, она скоро соскочит с нее и окажется
среди пула свободных субчастиц цитоплазмы, гото-
вых к инициации трансляции других мРНК.

áÄäãûóÖçàÖ
Итак, полный эпицикл трансляции состоит из
стадий инициации, элонгации и терминации (см.
статью “Принципы функционирования рибосом”,
рис. 1). На стадии элонгации происходит собствен-
но трансляция кодирующей части мРНК. Эта ста-
дия состоит из повторения элементарных элонга-
ционных циклов, каждый их которых приводит к
прохождению одного кодона мРНК и синтезу одной
пептидной связи (см. статью “Принципы функцио-
нирования рибосом”, рис. 2). Элонгационный цикл,
в свою очередь, составляют три последовательных
шага: связывание аминоацил-тРНК, транспептида-
ция и транслокация. Сравнение стадий инициации и
терминации с элонгационным циклом рибосомы
приводит к выводу, что и они строятся похожим об-
разом и могут рассматриваться как модифициро-
ванный элонгационный цикл.
Действительно, стадия инициации (см. статью
“Биосинтез белка: инициация трансляции”) начи-
нается со связывания аминоацил-тРНК со специ-
альной – инициаторной – аминоацил-тРНК. Так
же как белковый фактор EF1 с ГТФ помогает связы-
ванию аминоацил-тРНК в элонгационном цикле,
гомологичный ему фактор IF2 с ГТФ помогает свя-
зыванию инициаторной метионил-тРНК при ини-
циации. Отличие состоит в том, что инициаторное
связывание аминоацил-тРНК происходит с малой
субчастицей рибосомы, а не с полной рибосомой.
Так как при инициации отсутствует второй субст-
рат, то никакой реакции транспептидации не может
иметь места; этот шаг, свойственный элонгацион-
ному циклу, здесь отсутствует. Далее, когда к ини-
циирующей малой субчастице присоединяется
большая субчастица и образуется полная рибосома,
инициаторная метионил-тРНК транслоцируется в

Р

-участок и имеются все основания полагать, что
фактор IF2, осуществляющий гидролиз ГТФ, ведет
себя подобно фактору транслокации EF2 в элонга-
ционном цикле.
Стадия терминации еще больше напоминает
элонгационный цикл. Она тоже начинается с шага
связывания, но с кодоном терминации в

А

-участке
связывается не аминоацил-тРНК, а белок RF1 (или
RF2), рассматриваемый как аналог аминоацил-
тРНК. Ему помогает белок RF3 с ГТФ, что похоже
на роль EF1 с ГТФ при связывании аминоацил-тРНК

GCA* 3' CGUUAA 5'
PA
а
GCA* 3' CGUUAA 5'
P
б
RF1
RF3
H
2O
GCA* 3' CGUUAA 5'
P
в
RF1
RF3
GCA*
3' CGUUAA 5'
г
RF1
RF3
3' CGUUAA 5'д
RF1
RF3

Рис. 4.
Терминация трансляции: а– после добав-
ления последнего (С-концевого) аминокислот-
ного остатка к растущему полипептиду, то есть
образования последней пептидной связи, и за-
вершающей транслокации, в
А
-участке устанав-
ливается триплет, не кодирующий никакой амино-
кислоты – кодон терминации (UAG, UAA или UGA).
Завершенный полипептид остается ковалентно
связанным с тРНК, которая принесла последний
аминокислотный остаток в рибосому;
б – А
-учас-
ток с кодоном терминации воспринимает специ-
альные белки – факторы терминации RF1 (или
RF2), непосредственно узнающий кодон термина-
ции на малой субчастице рибосомы, и RF3, взаи-
модействующий с большой субчастицей рибосо-
мы вблизи пептидилтрансферазного центра;
в

пептидилтрансферазный центр рибосомы под
действием факторов терминации катализирует
реакцию переноса С-конца синтезированного по-
липептида от тРНК на молекулу воды: происходит
гидролиз связи между тРНК и полипептидом и по-
липептид освобождается из рибосомы в среду;
г

далее, вероятно вследствие гидролиза ГТФ, свя-
занного с RF3, деацилированная тРНК освобож-
дается из рибосомы;
д
– “пустая” рибосома легко
диссоциирует на субчастицы, причем малая суб-
частица может некоторое время оставаться в ла-
бильной ассоциации с мРНК и скользить вдоль
нее, находя следующий кодон инициации (реини-
циация следующей кодирующей последователь-
ности в полицистронных мРНК). Удалению деаци-
лированной тРНК и диссоциации рибосом может
содействовать специальный белок – фактор осво-
бождения (RRF)

ëèàêàç Ä.ë.
ÅàéëàçíÖá ÅÖãäÄ: ùãéçÉÄñàü èéãàèÖèíàÑÄ à íÖêåàçÄñàü íêÄçëãüñàà
7
в элонгационном цикле. Следующий шаг – реак-
ция, катализируемая пептидилтрансферазным цен-
тром, но при терминации пептидный остаток пере-
брасывается не на очередную аминоацил-тРНК, как
в элонгационном цикле, а на молекулу воды. Это
аналог реакции транспептидации. Наконец, по-ви-
димому, при участии RF3 с сопутствующим гидро-
лизом ГТФ происходит что-то похожее на трансло-
кацию: RF1 (или RF2) убирается из

А

-участка, а
деацилированная тРНК – из

Р

-участка.

ãàíÖêÄíìêÄ
1.

Спирин А.С

. Молекулярная биология: Структура ри-
босомы и биосинтез белка. М.: Высш. шк., 1986. 300 с.
2.

Уотсон Дж

. Молекулярная биология гена. М.: Мир,
1978. 700 с.
3.

Buckingham R.H

.,

Grentzmann G

.,

Kisselev L

. Polypep-
tide Chain Release Factors // Mol. Microbiol. 1997. Vol. 24.
P. 449–456.
4.

Komar A.A.

,

Kommer A

.,

Krasheninnikov I.A

.,

Spirin A.S.

Cotranslational Folding of Globin // J. Biol. Chem. 1997.
Vol. 272. P. 10646–10651.
5.

Zubay G.

Biochemistry. Menlo Park (Calif.): Addison-
Wesley Publ. Co, 1983. Ch. 26.

* * *
Александр Сергеевич Спирин, доктор биологи-
ческих наук, профессор и зав. кафедрой молеку-лярной биологии МГУ, директор Института белка
Российской академии наук, действительный член
Российской академии наук и член Президиума Рос-
сийской академии наук, член ряда международных
и зарубежных академий и организаций, в том числе
Европейской молекулярно-биологической органи-
зации (EMBO), Европейской академии (Academia
Europea), Германской академии естествоиспытате-
лей “Леопольдина”, Американского философичес-
кого общества. Основной круг научных исследова-
ний – структура и функция белоксинтезирующего
аппарата, регуляция биосинтеза белков, бескле-
точные системы биосинтеза белков, котрансляци-
онное сворачивание белков. Редактор трехтомно-
го учебника для вузов “Молекулярная биология” и
автор одного их томов (“Структура рибосомы и би-
осинтез белка”), автор монографии “Рибосома”
(два издания) на русском языке и трех моногра-
фий, изданных в США и Германии на английском
языке (“Macromolecular Structure of Ribonucleic
Acids” N.Y.: Reinhold, 1964; “The Ribosome” Heidel-
berg: Springer-Verlag, 1969; “Ribosome Structure
and Protein Synthesis” Menlo Park: Benjamin/Cum-
mings, 1986), переведенных также на другие языки.
Автор около 300 публикаций в российских и между-
народных журналах.
X