Стадия элонгации

На стадии элонгации в ДНК расплетено примерно 18 н. п. Примерно 12 нуклеотидов матричной нити ДНК образует гибридную спираль с растущим концом цепи РНК (рис. 84). По мере движения РНК-полимеразы по матрице впереди нее происходит расплетание, а позади — восстанов.ление двойной спирали ДНК. Одновременно освобождается очередное звено растущей цепи РНК из комплекса с матрицей и РНК-полимеразой. Эти перемещения должны сопровождаться относительным вращением РНК-полимеразы и ДНК- Трудно себе представить, как это может происходить в клетке, особенно при транскрипции хроматина. Поэтому не исключено, что для предотвращения такого вращения двигающуюся по ДНК РНК-полимеразу сопровождают топоизомеразы. [c.139]

На стадии элонгации кор-фермент РНК-полимеразы скользит по матричной цепи ДНК и катализирует удлинение цепи РНК в направлении 5 3. [c.307]

Следующая стадия синтеза полипептида представляет собой многократное повторение цикла присоединения очередной аминокислоты к растущей полипептидной цепи. Это так называемая стадия элонгации, для осуществления которой в случае прокариот необходимо участие двух белковых факторов-EF-Tu и EF-G. Аналогичные факторы элонгации эукариотических клеток называются EF-1 и EF-2. Фактор элонгации EF-Tu в комплексе с кофактором GTP связывается с любой аминоацил- [c.44]

Рис. 3.18. События на рибосоме в ходе элонгации. I—III — стадии элонгации.

Происходит на стадии элонгации. [c.357]

Растущая цепь жирной кислоты удлиняется путем последовательного присоединения двухуглеродных компонентов, происходящих из ацетил-СоА. Активированным донором двухуглеродных компонентов на стадии элонгации служит малонил-АПБ. Реакция элонгации запускается высвобождением СОз- [c.149]

Третья стадия элонгации полипептидной цепи на рибосомах зависит от другого фактора элонгации , а именно от EF-G, который обладает ОТРазной активностью. Имеются данные о том, что фактор G также связывается с рибосомными белками L7 и L12 или в непосредственной близости от них и конкурирует за местоположение с EF-Tu. Роль фактора EF-G так же, как и фактора EF-T, не ясна, однако известно, что для осуществления реакции транслокации необходим гидролиз GTP, а использованная тРНК не может отделиться от Р-участка до тех пор, пока не свяжется с EF-G. [c.236]

На стадии элонгации в состав транскрибирующего комплекса входит ряд дополнит, белков, от к-рых зависит протекание завершающей стадии гранскрипщш-терминации. Один из таких белков, кодируемых геном nusA Е. oli, занимает в РНК-полимеразе место ст-субъединицы. Др. бактериальный факгор терминации р взаимод. с РНК. [c.619]

Использованию ферментов в качестве катализаторов для реакции соединения пептидов и в настоящее время уделяется большое внимание. Катализ образовании пептидов при биосинтезе белка осуществляет фермент перти-дилтрансфераза. Так как этот фермент взаимодействует с протеиногенными аминокислотами независимо от природы боковой цепи, теоретически он представляет собой идеальный катализатор для реакций целенаправленного синтеза пептидов. Пептидилтрансфераза в сложной рибосомной системе структурно тесно связана со всеми другими составляющими, кроме того, на стадии элонгации во время биосинтеза белка одновременно действуют также другие факторы. Поэтому вероятность того, что выделенный из естественной среды фермент вообще будет способен к катализу реакции синтеза пептидов, очень мала. Никакого выхода в практику пептидного синтеза не получил также изученный Липманном механизм биосинтеза пептидных антибиотиков, который проходит с участием определенных ферментов. [c.166]

Пептидаза, отщепляющая сигнальный пептид, не обнаруживается на цитоплазматической стороне мембраны фермент локализован на противоположной стороне мембраны (со стороны мембранного просвета в случае эндоплазматического ретикулума эукариотических клеток). Похоже, что сигнальная пептидаза вступает в действие на поздних стадиях элонгации, когда пептид прошивает мембрану и оказывается в контакте с ее противоположной (нецитоплазматической) поверхностью. Кажется вероятным, что отщепление сигнального пептида нужно для высовывания N-концевой части белковой молекулы в водную фазу и соответствующей реорганизации сворачивания в глобулярный наружный внецитоплазматический домен (в случае трансмембранных белков) или в глобулярную структуру в целом (в случае секреторных белков). [c.284]

Фактор элонгации Tu GDP по форме напоминает головастика. Удалось также закристаллизовать фактор элонгации Tu GDP, который образует с рибосомой и тРНК тройной комплекс [717]. Его структура определена с разрешением 6 A [718]. Форма молекулы заметно отличается от формы обычных глобулярных белков. Это — головастик , состоящий из глобулярного домена ( головы ) и удлиненного тонкого домена ( хвоста ), разделенных расщелиной с меньшей плотностью. Голова содержит несколько а-спиралей и, по-ви-димому, имеет довольно жесткую структуру. Хвост, напротив, более лабилен и, по-видимому, представляет собой -структуру. Интересно, что голова и хвост имеют и второе сочленение, так что в результате возникает некая циклическая структура. Вероятно, тРНК присоединяется вблизи отверстия этого цикла в большом желобе между доменами. Хорошо видно относительное смещение долюнов во время стадии элонгации на рибосоме. Деление на подвижный и жесткий домены обнаружено также для нуклеопротеидов L7/L12 [716] и 1ас-репрессора [719]. В L7/L12 подвижный домен находится со стороны N-конца. [c.271]

Интересно, что дифтерийный и холерный токсины наделены энзиматической активностью, вызывая АДФ-рибозилирование (соответственно инактивацию) ключевых клеточных ферментов или белков. Дифтерийный токсин выключает синтез белкового фактора 2 стадии элонгации синтеза белка, а холерный-специфического О-белка и как следствие вызывает массивную потерю воды. [c.154]

Основным ферментом, катализирующим биосинтез новообразованной ДНК (точнее, стадию элонгации репликации ДНК), является ДНК-поли-мераза 1П, представляющая собой мультимерный комплекс собственно ДНК-полимеразы (мол. масса около 900000) и ряда других белков. ДНК-полимераза И1 из Е. соИ состоит минимум из 10 субъединиц. Одна из них - -субъединица получена в кристаллическом виде, и выяснена ее третичная структура. Имеются доказательства, что в димерной форме [c.479]

Таким образом, на стадии элонгации происходит последовательное наращивание полипептидной цепи по одной аминокислоте в строгом соответствии с последовательностью триплетов (кодонов) в молекуле мРНК. [c.528]

Пуромицин является структурным аналогом тирозинил-тРНК. Связываясь с аминоацильным центром рибосомы, он тормозит связывание новой аа-тРНК на стадии элонгации синтеза белка. [c.541]

Выяснены некоторые детали механизма действия ряда других антибиотиков, используемых при лечении тифозных инфекций. Так, хлорам-феникол оказывает ингибирующее влияние на пептидилтрансферазную реакцию (на стадии элонгации) синтеза белка в 70S рибосоме бактерий на этот процесс в 80S рибосоме он не действует. Тормозит синтез белка в 80S рибосоме (без поражения процесса в 70S рибосоме) циклогексимид-специфический ингибитор транслоказы. [c.542]

Реакция образования новых пептидных связей на рибосомах на стаДии элонгации представляет собой перенос растущей пептидной цепи длиной г звеньев, связанной сложноэфирной связью с одной из гидроксигрупп 3 -концевого нуклеотида тРНК, специфичной к г-й аминокислоте, на а-аминогруппу (г + 1)-й аминокислоты, связанной со специфичной к ней тРНК [c.188]

Специфической особенностью полипептидного синтеза является огромное число идентичных стадий, которые необходимо проводить на каждом этапе удлинения цепи образование новой пептидной связи, удаление защитной группы для подготовки к следующей стадии элонгации цепи и промежуточные отмывки от избытка реагентов и, побочных продуктов после каждого химического превращения. Метод, предложенный Робертом Меррифилдом, дал возможность автоматизировать этот процесс и снизить механические потери. Согласно этому методу, первый мономер во вновь строящейся цепи синтезируемого полипептида ковалентно связывается с нерастворимым носителем (смолой) и все последующие стадии проводятся с полипептидом, растущим на этой смоле. Этот метод известен как твердофазный синтез полипептидов. К смоле попеременно добавляют очередной синтон и реагент для удаления концевой защитной группы, остаток). Химические стадии перемежаются соответствующими промывками. В течение всего процесса полипептид остается связанным со смолой. Поместив в колонку смолу, с которой связан синтезируемый пОлипептид, можно легко автоматизировать процесс, запрограммировав смену потоков через колонку синтон (мономер) — растворитель — смесь для удаления защиты — растворитель и т.д. Разработаны специальные приборы для автоматизированного полипептидного синтеза. Так, уже упоминавшийся синтез протеазы ВИЧ-1 провели на автоматическом пептидном синтезаторе <АррИе(1 Biosystem> и потребовалось около двух-10- 291 [c.291]

После образования сигнального пептида трансляция временно прекращается в результате присоединения к рибосоме нуклеопроте-идного ингибитора (еще один способ регуляции трансляции на стадии элонгации ), и полисомный комплекс перемещается к мембране, где локализован аппарат секреции, включающий рецепторы рибосомы и сигнального пептида. Происходит формирование трансмембранной поры . Сигнальный пептид закрепляется на своем рецепторе, и трансляция возобновляется, причем растущая пептидная цепь проталкивается через мембрану. Сигнальный пептид отщепляется сигнальной пептидазой, и зрелая молекула фермента отделяется от рибосомы. После завершения трансляции рибосомный комплекс покидает мембрану и диссоциирует на субчастицы для подготовки нового цикла трансляции. [c.69]

Рис. 29-15. Первая стадия элонгации - связывание второй аминоацил-тРНК, которая поступает в рибосому в комплексе с фактором элонгации Tu, содержащим связанный GTP. Присоединение второй аминоацил-тРНК сопровождается гидролизом связанного ОТР. Образующийся при этом связанный GDP вновь превращается в ОТР в ходе реакции, катализируемой фактором элонгации Ts. Нуклеотиды антикодона следующей аминокислоты обозначены кружками.

Как мы уже видели (разд. 29.4), на ферментативное образование каждой ами-ноацил-тРНК из свободной аминокислоты затрачиваются две высокоэнергетические фосфатные группы. Для исправления ошибок, выявленных с помощью гидролитического действия аминоацил-тРНК-синтетазы, на этом этапе могут понадобиться добавочные молекулы АТР. Напомним, что одна молекула GTP расщепляется до GDP и фосфата на первой стадии элонгации и еще одна молекула GTP гидролизуется в процессе транслокации. Следовательно, в итоге для образования каждой пептидной связи необходимы по меньшей мере четыре высокоэнергетические связи. Это означает, что для поддержания процесса синтеза белка необходим большой термодинамический вклад, поскольку на образование пептидной связи затрачивается не менее 7,3 4 = 29,2 ккал энергии фосфатной группы, в то время как стандартная свободная энергия ее гидролиза составляет всего около — 5,0 ккал. Таким образом, чистая затрата энергии на синтез пептидной связи составляет — 24,2 ккал/мол. Хотя столь высокий расход энергии может показаться расточительным, он служит одним из важных факторов, обеспечивающим почти совершенную точность биологического перевода генетической информации мРНК на язык ами- [c.942]

На первой стадии РНК-полимераза свзывается с промотором Р, что сопровождается значительными изменениями конформации участка связывания, которое может передаваться по двойной цепи ДНК. Это соответствует возбуждению и распространению в ДНК нелинейной конформационной волны, прохождение которой через кодируюш ую область меняет конформацию этой области, что приводит к изменению матричных свойств ДНК, и, в свою очередь, к изменению скорости синтеза на стадии элонгации. [c.348]

Этапы транскрипции. Процесс транскрипции в настоящее время принято подразделять на четыре основные стадии 1) связывание молекул РНК-полимеразы с ДНК и распознавание промотора 2) инициация , 3) элонгация, 4) терминация [41]. Три последних этапа характерны для биосинтеза большинства других макромолекул клетки, особенно для тех из них, синтез которых является матричным, в частности белков. После связывания с ДНК молекулы РНК-полимеразы осуществляют поиск промоторов, на которых происходит формирование инициационных комплексов. Начальная стадия инициации транскрипции завершается образованием нескольких первых фосфодиэфирных связей в молекуле вновь синтезируемой РНК, после чего транскрипция переходит в стадию элонгации - последовательного удлинения синтезируемых молекул РНК. Стадия элонгации заканчивается по достижении молекулами РНК-полимераз специальных регуляторных последовательностей ДНК, называемых терминаторами транскрипции, после чего происходит освобождение синтезированных молекул РНК и РНК-полимераз из транскрипционных комплексов. Освободившиеся молекулы РНК-полимераз приобретают способность вступать в новый цикл транскрипции. Следует помнить, что четкого разделения единого процесса транскрипции на отдельные стадии в реальной жизни не существует оно используется главным образом для удобства описания механизмов биосинтеза РНК и является упрощением. [c.31]

Физическое разделение флуоресцентных красителей - репортера и тушителя флуоресценции - в процессе гидролитического разрушения зонда снимает подавление флуоресценции в анализируемой части спектра. Максимальный сигнал флуоресценции получают в том случае, если в зонде оба красителя максимально удалены друг от друга, т.е. находятся на 5 - и 3 -концах олигонуклеотида. Это вызвано, по-видимому, более эффективным расщеплением зонда ДНК-полимеразой [301]. Поскольку ДНК-полимераза может гидролизовать зонд лишь в составе гибрида с ДНК-матрицей, температура стадии элонгации праймера не должна превышать температуру плавления (Гд ) гибрида. Большинство используемых зондов обладают Tj 70°С, поэтому на практике при проведении ПЦР в реальном времени в системе TaqMan стадии отжига зонда и праймеров, а также элонгации объединяют и проводят при 60-62°С. Это приводит к тому, что ДНК-полимераза функционирует в субоптимальных условиях и делает всю систему TaqMan менее эффективной и гибкой по сравнению с системами ПЦР в реальном времени, основанными на других принципах (см. ниже). [c.226]

Секретируемые белки экзоферменты) синтезируются в виде более длинных предшественников, которые подвергаются процессингу, как правило, на этапе транслокации через мембрану. Они содержат на NH2-кoнцe так называемый сигнальный пептид из 15—30 аминокислот (преимушественно гидрофобных), которые удаляются специальной сигнальной пептидазой, локализованной в мембране. Транслокация белка через мембрану обычно протекает одновременно с трансляцией котрансляционная транслокация), хотя известны случаи посттрансляционной транслокации (рис. 42). После образования сигнального пептида трансляция временно прекрашается в результате присоединения к рибосоме нук-леопротеидного ингибитора (1) (еще один способ регуляции трансляции на стадии элонгации ) и полисомный комплекс перемещается к мембране, где локализован аппарат секреции, включающий рецепторы рибосомы и сигнального пептида. Происходит формирование трансмембранной поры (2). Сигнальный пептид закрепляется на своем рецепторе, и трансляция возобновляется, причем растущая пептидная цепь проталкивается через мембрану (3). Сигнальный пептид отщепляется сигнальной пептидазой, и зрелая молекула фермента отделяется от рибосомы (4). После заверщения трансляции рибосомный комплекс покидает мембрану и диссоциирует на субчастицы для подготовки нового цикла трансляции (5). [c.109]

При добавлении NTP к открытому промоторному комплексу РНК-поли-мераза синтезирует и тут же высвобождает набор коротких РНК длиной от 2 до 8 нуклеотидов, не теряя прочных контактов с ДНК-матрицей. Переход от этой стадии абортивного синтеза к стадии элонгации сопровождается существенными структурными перестройками комплекса, в результате которых прочность комплекса значительно возрастает (Mooney et al., 1998). Транскрипционный комплекс на стадии элонгации отличается поразительной стабильностью, позволяющей РНК-полимеразе, не покидая матрицы, синтезировать молекулы РНК длиной до 10 н. в случае бактерий и до 106 н. - в случае эукариот (Landi k, 2001). [c.113]

Незадолго до выяснения пространственной структуры РНК-полимеразы нами была предложена модель транскрипционного комплекса на стадии элонгации, которая подвела основные итоги нашей многолетней работы по исследованию химических сшивок и мутантных РНК-полимераз и послужила отправной точкой для построения молекулярных моделей, основанных на данных ретгеноструктурного анализа. Центральным элементом этой (как и всех предшествующих) модели является гибрид между матричной нитью ДНК и растущей нитью РНК-продукта (Yager et al., 1991). Многие годы шли споры относительно длины (от 2 до 12 н.п.) этого гибрида и о его роли в определении стабильности элонгационного комплекса. Наши данные продемонстрировали, что эта длина составляет около 8 н.п. (Korzheva, 1998). Модель включает следующие элементы нуклеинового каркаса передний и задний (относительно хода транскрипции) ДНК-дуплексы длиной примерно 10 н.п. каждый, РНК-ДНК-гибрид (гетеродуплекс) длиной 8-9 н.п., неспаренную нематричную нить ДНК длиной около 12 н. и неспаренную нить РНК позади гетеродуплекса. Предполагается, что все узлы описанного выше нуклеинового каркаса фиксируются специфическими контактами с РНК-полимеразой. Замки, фиксирующие узлы этого каркаса, должны обеспечивать не только его высокую прочность, но и способность РНК-полиме- [c.117]

Модификации пре мРНК начинаются на стадии элонгации (рис. 3.8). Когда длина первичного транскрипта достигает примерно 30 нуклеотидов, происходит кэпирование его 5 -конца. Остаток GTP присоединяется своим 5 -концом к 5 -концу фрагмента с образованием 5, 5 -фосфодиэфирной связи. Последующее ме- [c.70]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология