Рибосомы самосборка

Мутации, влияющие на самосборку рибосомы [c.109]

Роль конкретного белка в процессе самосборки рибосомной субчастицы возможно проанализировать, если попытаться осуществить реконструкцию рибосомы в отсутствие этого белка. Таким путем было установлено, что при исключении некоторых белков из реакционной смеси процесс полностью прекращается. Следовательно, именно эти белки необходимы для самосборки. Другие белки необязательны, субчастицы, образующиеся в их отсутствие, по физическим параметрам могут быть нормальными, но по их способности осуществлять синтез белка они оказываются дефектными по ряду функций. [c.110]

Многие белковые клеточные структуры, такие, как вирусы и рибосомы, построены из белковых субъединиц и молекул РНК или ДНК. Информация о сборке таких сложных агрегатов заключена в строении самих макромолекулярных субъединиц и в соответствующих условиях изолированные субъединицы могут самопроизвольно собираться в пробирке в конечную структуру. Впервые возможность самосборки большого макромолекулярного агрегата из отдельных компонентов была обнаружена у вируса табачной мозаики (ВТМ). Этот вирус представляет собой длинный стержень, в котором белковый цилиндр окружает спиральную сердцевину из РНК (рис. 3-44 и рис. 3-45). Если очищенную вирусную РНК и белковые субъединицы смещать в растворе, они агрегируют с образованием полностью активных вирусных частиц. Процесс самосборки оказался неожиданно сложным он сопряжен с образованием особых промежуточных структур - двойных белковых колец, присоединяющихся к растущей ободочке вируса. [c.153]

Ядро-это только одна из многих клеточных органелл, для удвоения которых необходима предшествующая органелла того же типа. Например, рибосомы могут спонтанно собираться из своих компонентов, но для их построения нужны другие рибосомы, чтобы синтезировать необходимые белки. С другой стороны, митохондрии и хлоропласта не способны к спонтанной самосборке и могут образовываться только путем роста и разделения предсуществующих органелл (разд. 7.5.1). Точно так же механизмы роста ряда других органелл, например аппарата Гольджи и эндоплазматического ретикулума, таковы, что трудно представить себе их новообразование в отсутствие хотя бы фрагментов соответствующих структур (см. гл. 8). У некоторых водорослей, имею- [c.463]

Множество, быть может, даже преобладающая часть, ферментов построено из подобных субъединиц, причем в некоторых случаях число компонентов различных сортов может достигать нескольких десятков, и в этом случае тоже может наблюдаться явление самосборки. Еще сложнее по своему составу рибосомы, а также вирусы и бактериофаги. Здесь в построении комплекса участвуют представители обоих главных классов биополимеров — белки и нуклеиновые кислоты. В рибосомах имеется три рода нуклеиновых кислот и около двух десятков различ- [c.161]

Из всех клеточных органелл наиболее детально изучена самосборка рибосом. 705-рибосомы Е. соН состоят из двух субчастиц 30S и 50S (рис. 13.1). Субчастица 30S содержит одну молекулу I6S-PHK и 21 вид различных белков, а субчастица 50S — 5S- и 23S-PHK, связанные с 34 разными белками. Выделены РНК всех трех видов и очищено большинство белков. [c.213]

Теперь мы считаем самым важным то обстоятельство, что организмы не являются машинами. Они строятся изнутри. Обязательным условием на каждой ступени организации было взаимное узнавание на уровне атомов и молекул. Каждый молекулярный компонент полностью интегрирован в целое. Совершенно иная ситуация в машине, между частями которой нет никаких внутренних связей и значение имеет только конечная функция. Кроме того, компоненты рибосомы или вируса, если их разделить, сохраняют способность к самосборке, а компоненты, например, часов неспособны к этому (см. гл. II). [c.350]

Процесс самосборки мембран, по существу, мало отличается от самосборки других клеточных структур, таких, как олигомерные белки, микротрубочки, рибосомы и др. И в том и в другом случае молекулы, участвующие в самосборке, имеют такое строение, что минимуму свободной энергии отвечает не произвольное их размещение, а определенное, упорядоченное расположение в соединении друг с другом. Иначе говоря, и информация о структуре, и энергия, необходимая для построения этой структуры, содержатся в самих строительных блоках. Однако физические силы, участвующие в самосборке белковых структур, более разнообразны, чем при самосборке мембран в последнем случае преобладающее значение имеют гидрофобные взаимодействия между компонентами мембраны и гидрофильные взаимодействия этих компонентов с окружающей водной средой. [c.206]

Заверщение трансляции С-цистрона первыми рибосомами приводит к тому, что в системе появляются свободные молекулы белка оболочки. По мере трансляции этот белок накапливается и в будущем будет вовлечен в самосборку готовых вирусных частиц. Однако он оказался обладающим также и другой функцией он имеет сильное специфическое сродство к определенному участку MS2 РНК между С- и S-цистронами, включающему инициирующий кодон S-цистрона. Соответственно, он присоединяется к этому участку и репрессирует инициацию трансляции S-цистрона. Вероятно, репрессия происходит вследствие стабилизации лабильной вторичной структуры, показанной на рис. 11, белком оболочки фага и получающейся отсюда недоступности инициирующего кодона S-цистрона. Следовательно, через сравнительно короткое время после того, как трансляция S-цистрона была разрешена трансляцией предшествующего цистрона, происходит репрессия инициации трансляции S-цистрона вследствие накопления белкового продукта трансляции предшествующего цистрона. В этих условиях рибосомы, уже начавшие трансляцию, продолжают ее и в конце концов заканчивают синтез соответствующего количества молекул субъединиц синтетазы. Ограниченного количества этого белка достаточно, чтобы образовать активные молекулы РНК-репликазы, которые начнут репликацию MS2 РНК. В то же время репрессия дальнейшего синтеза этого белка позволяет избежать ненужной суперпродукции фермента. Белок оболочки фага, являющийся репрессором S-цистрона, [c.235]

Предположение, что рибосомный белок-репрессор использует один и тот же активный центр для связьшания с рибосомной РНК при самосборке рибосомы и для связьшания с мРНК при репрессии трансляции, нащло также подтверждение и в другой группе фактов. Оказалось, что рибосомная РНК, добавленная в систему трансляции, снимает репрес- [c.241]

В различных нуклеопротеинах количество нуклеиновой кислоты колеблется от 40 до 65% (например, в рибосомах про- и эукариот). В вирусных нуклеопротеинах количество нуклеиновых кислот не превышает 2—5% от общей массы. Так, у вируса табачной мозаики (ВТМ) на долю РНК, правда, с огромной молекулярной массой —около 2000000, приходится всего около 2%. Остальная часть этой гигантской вирусной частицы приходится на долю однотипных белковых субъединиц (рис. 2.3). Ионная связь между РНК и белковыми молекулами ВТМ весьма непрочная и легко разрывается даже в мягких условиях, что позволяет отделить РНК от белка. Интересно, что после удаления разрывающего ионную связь агента при смешивании этих продуктов происходят полная регенерация исходного ВТМ, восстановление всех его физических параметров и биологических свойств, включая способность поражать зеленый лист. Это явление самосборки, впервые открытое у ВТМ, в дальнейшем было обнаружено также у бактериофагов, представленных нуклеопротеинами. Акад. A. . Спирин и одновременно М. Номура разделили 70S рибосомы (рибонуклеопротеины) на их состав- [c.87]

В связи с биосинтезом рибосом интересно упомянуть важную особенность этого процесса, имеющую прямое отношение к самосборке надмолекулярных структур. Рибосомные РНК эукариот транскрибируются в виде единого предшественника, так называемой 45S РЖ, содержащей в своем составе полные нуклеотидные последовательности для трех из четырех рибосомных РНК эукариот, а именно 28S, 18S и 5,8S РНК. Сборка нуклеопротеидной структуры начинается на этой единой полинуклеотидной цепи и приводит к образованию единого предшественника рибосомы, уже содержащего большую часть из числа примерно 70 рибосомных белков, входящих в зрелые рибосомные частицы. В них содержатся также некоторые дополнительные белки, в конечной структуре отсутствующие и, по-видимому, нужные на промежуточных этапах сборки. Только после этого происходит первая фаза процессинга рибосомных РНК, приводящая к формированию предшественников рибосомных субъединиц. Незрелые субъединицы выходят на определенном этапе их формирования из ядрышка и ядра в цитоплазму, где они проходят заключительные фазы процессинга и превращаются в зрелые рибосомы. На этом примере видно, что для правильной сборки сложных нукле-432 [c.432]

Основные научные работы относятся к биохимии нуклеиновых кислот и биосинтезу белков. Совместно с А. Н. Белозерским предсказал (1957) существование информационной РНК. Дал (1959— 1961) первое качественное описание макромолекулярной структуры высокомолекулярных РНК. Установил структурные превращения рибосом и сформулировал один из основных принципов их строения (1963). Обнаружил (1963—1966) возможность искусственной реконструкции (самосборки) рибосом. Открыл (1964) информосомы. Предложил (1968) модель молекулярного механизма работы рибосомы в процессе биосинтеза белка. Экснериментально показал (1970—1974) совместно с Л. П. Гавриловой возможность создания упрощенной системы биосинтеза белка на структурно модифицированных рибосомах вне клетки ( неэнзиматическая трансляция). [c.474]

Функцию некоторых белков можно определить, проводя самосборку в их отсутствие. Очевидно, что этот прием можно использовать только в отношении белков, участвующих в завершающих стадиях самосборки, а не тех, которые определяют возможность связывания других белков. Таким образом, было установлено, что определенные белки 308-субчастицы принимают участие в определенных стадиях белкового синтеза, так как сформировавшиеся частицы были лишены некоторых ферментативных активностей. В составе 508-субчастицы имеется белок Т24. Он одним из первых включается в состав первого предшественника и прочно удерживается, связываясь с несколькими участками, находящимися на 5 -конце рРНК. Этот белок можно отделить от субчастицы в присутствии ЫС1. При этом субчастицы, лишенные Т24, полностью сохраняют активность при синтезе белка. Из этого следует, что Т24 необходим для процесса самосборки, но не играет никакой роли в последующем функционировании рибосомы. [c.110]

Для первоначального взаимодействия мРНК с 308-субчастицей необходимо присутствие белка 81. Значение этого белка для структуры рибосомы является предметом дискуссий. В процессе самосборки рибосом белок 81 последним входит в состав частиц. Этот белок легко отделяется от рибосом и при определенных условиях может быть обнаружен в несвязанном состоянии в избыточном количестве. В связи с этим возникает следующий вопрос следует ли рассматривать этот белок как фактор трансляции или как составную часть рибосомы Однако при обычных условиях этот белок присутствует в количестве одной копии на частицу и не отделяется от рибосомы [c.113]

В настоящее время накоплено много информации о биологической роли вторичной структуры. Так, для транспортных РНК структура типа "клеверный лист" необходима для узнавания ее соответствующими ферментами и рибосомами. Вторичная структура рибосомных РНК обусловливает самосборку и функционирование рибосом. Имеется очень много указаний на роль вторичной структуры мРНК в трансляции. Ниже будет показано, что положение инициирующего триплета в структуре может оказать решающее влияние на частоту инициации трансляции. Анализ вторичной структуры мРНК позволяет объяснить также регуляцию транскрипции с помощью аттенюации, процесс сплайсинга интронов, явления транскрипционных пауз и термина-ций. Таким образом, знание вторичной структуры РНК является необходимым для понимания процессов,происходящих в клетке. В связи с этим возникла проблема предсказания вторичной структуры молекулы РНК. [c.189]

Рибосома у Е. соН состоит нз РНК трех типов (23S, 16S и 5S) и из 55 белков. Их можно выделить, а при благоприятных для самосборки условиях они соединяются и снова образуют функционирующую рибосому (Nomura, 1973 Спирин [c.177]

Механизмы трансляции гораздо сложнее процессов транскрипции. В то время как транскригщию обеспечивают десятки белков, для осуществления синтезд полипептида необходимы сотни специализированных белков. Только в рибосомах эукариот их 70-100, причем р/алая и большая рРНК выполняют роль каркаса, на котором осуществляется самосборка этих белков. [c.35]

Взаимодействие молекул без изменения их ковалентной структуры образование олигомерных белков из протомеров самосборка клеточных органелл, включая мембраны образование двойной спирали ДНК присоединение аминоацил-тРНК к мРНК и рибосомам присоединение аллостери-ческих эффекторов к регуляторным центрам ферментов присоединение кислорода к гемоглобину и др. Все эти взаимодействия представляют собой физико-химические процессы. Наиболее характерной чертой молекулярных физико-химических процессов в живых организмах является соединение молекул за счет комплементарных поверхностей центров связывания (узнавание). [c.179]

Смотреть страницы где упоминается термин Рибосомы самосборка: [c.54] [c.528] [c.126] [c.88] [c.403] [c.405] [c.103] [c.115] [c.58] [c.54] [c.528] [c.58] [c.214] [c.243] [c.214] [c.243] [c.493] [c.28] [c.153] [c.98] [c.54]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология