Рибосомы субчастицы

Как прокариотическая, так и эукариотическая рибосомы содержат две различные высокополимерные РНК, по одной на каждую субчастицу, и одну относительно низкомолекулярную РНК, так называемую 58 РНК. Кроме того, эукариотические рибосомы содержат и другую относительно низкомолекулярную РНК, так называемую 5,88 РНК, которая является гомологом 5 -концевой части (около 160 нуклеотидных остатков) высокополимерной РНК большой субчастицы прокариот. В рибосомах хлоропластов высших растений имеется также так называемая 4,58 РНК, которая является гомологом З -концевой части (около 100 нуклеотидных остатков) высокополимерной РНК большой субчастицы бактерий. Таким образом, 5,88 РНК эукариотических рибосом и 4,58 РНК хлоропластных рибосом являются результатом расщепления ( процессинга ) предшественника высокополимерной РНК большой субчастицы в процессе биогенеза или созревания рибосом они непосредственно участвуют в формировании структуры высокополимерной РНК большой субчастицы, как и их гомологичные последовательности у бактерий (см. ниже), и поэтому могут не рассматриваться как самостоятельные виды рибосомной РНК. В дальнейшем изложении они будут обсуждаться вместе с высокополимерной РНК большой субчастицы. Не исключено, что у некоторых видов организмов могут существовать и другие разрывы ковалентной цепи высокополимерной РНК в зрелой рибосоме. [c.68]

Рис. 33. Электронные микрофотографии индивидуальных 70S рибосом Е. соИ, демонстрирующие их подразделение на две неравные субчастицы (малая сверху и большая снизу) (предоставлены В. Д. Васильевым, Институт белка АН СССР, Пущино) а - рибосомы контрастированы с помощью техники оттенения металлом. В этом случае, чтобы обеспечить надлежащий контраст, супензия выделенных 70S рибосом наносится на поверхность углеродной пленки и высушивается из замороженного состояния затем на частицы наносится ультратонкий слой металла (вольфрама или вольфрамо-рениевого сплава) путем его испарения в вакууме из такого положения, что частицы металла летят под определенным углом (в данном случае около 75 ) к поверхности пленки получаются оттененные металлом ч стицы e — рибосомы контрастированы с помощью техники негативного контраста, как описано в подписи к рис. 32.

Характерной чертой одной из видимых проекций является борозда, разделяющая рибосому на две неравные части (рис. 33). Это разделение отражает тот факт, что рибосома состоит из двух разделяемых субчастиц, или рибосомных субъединиц. Действительно, при [c.62]

Усредненные изображения большой субчастицы Е. соИ (рис. 37, в) хорошо выявляют все те же детали, которые отмечаются на индивидуальных изображениях частиц. Опять-таки наиболее глубокая борозда отделяет головку от остальной частицы, причем борозда глубже со стороны Ll-ребра, чем со стороны L7/L12-стержня. Здесь четко проявляется также раздвоение тела субчастицы, видимое на стороне, противоположной, головке. Кроме того, усредненные изображения показывают, что многие более мелкие детали не являются случайными, а воспроизводятся на многих изображениях это особенно касается так называемых тяже-образных структур диаметром около 5 нм, которые видны на грани разрешения, как в малой (30S или 40S), так и в большой (50S или 60S) субчастицах и, как полагают, могут быть существенным структурным мотивом рибосомы. [c.66]

Необходимо отметить также некоторые внешние факторы, как способствующие, так и противодействующие ассоциации рибосомных субчастиц (рис. 74). Уже говорилось, что увеличение концентрации одновалентных катионов (К+, NH4 и др.) всегда способствует диссоциации, и чем больше их концентрация, тем требуется больше Mg2+ для поддержания ассоциированного состояния. Здесь, несомненно, играет роль прямой конкурирующий эффект (вытеснение Mg2+ из рибосомы). [c.121]

Масса рибосом Е. соИ составляет приблизительно 2,7-10 дальтон около 65% ее веса приходится на долю РНК, остальные 35%—на белок. В эукариотических клетках масса рибосом больше, чем в бактериальных, приблизительно в 1,6 раза (4,3-10 дальтон). При определенных условиях, и в частности при низкой концентрации ионов Mg2+, цельные рибосомы (для бактерий это 708-рибосомы) диссоциируют на две субчастицы неодинакового размера — 30S- и 505-рибо-сомные субчастицы. 508-субчастица приблизительно в два раза больше 308-субчастпцы в ее состав входят две молекулы РНК (23S и 5S) (табл. 15-4). Меньшая (30S) субчастица содержит одну молекулу 16S-PHK, полинуклеотидная цепь которой включает 1700 нуклеотидов ее длина (если ее целиком распрямить) может превысить 500 нм. Нуклеотидная последовательность этой РНК полностью расшифрована. [c.227]

Помимо сильно упакованных молекул РНК в состав 308-субча-стицы входит приблизительно 21 белковая молекула, различающаяся по аминокислотному составу и по аминокислотной последовательности (табл. 15-5). Многие из этих белков (их обозначают символами S1, S2, S3 и т.д.) имеют сравнительно небольшой мол. вес. Кроме того, многие из них обладают сильно выраженными основными свойствами. Они содержат большое число остатков лизина и аргинина, которые бесспорно обусловливают взаимодействие этих белков с молекулами РНК. Вместе с тем в состав 305-субчастиц входит также несколько кислых и нейтральных белков. Рибосомная 508-субчастица содержит - 34 различных белка, причем в одной субчастице может находиться несколько молекул белка одного и того же типа. Белковый состав рибосом может подвергаться изменениям, и установить его точно — задача довольно трудная. Большая часть белков (обычно их называют структурными единицами) присутствует в соотношении 1 1. Другие белки могут отсутствовать в некоторых рибосомах. Аналогично дополнительные копии некоторых субчастиц могут содержаться лишь в части рибосом. В процессе синтеза белка с функционирующими рибосомами временно может связываться ряд других белков. [c.228]

Установление точных размеров и формы рибосом представляет собой трудную задачу. В настоящее время считают, что диаметр бактериальных рибосом составляет приблизительно 22 нм, а длина частицы, возможно, 30 нм. Рибосомы эукариотических клеток имеют приблизительна в 1,17 раз большие линейные размеры и содержат значительно большее число белков —около тридцати в малой субчастице и около сорока в большой [89]. Однако есть основание думать, что число белков, существенных для функционирования, в рибосомах эукариотических клеток такое же, как и в рибосомах Е. oli [90]. Интересно, что белки эукариотических рибосом (так же, как и молекулы рРНК) значительно крупнее, чем белки бактериальных рибосом. Митохондриальные рибосомы в некоторых отношениях напоминают бактериальные, но имеют большие размеры и содержат приблизительно 66% белка (в рибосомах Е. oli содержание белка составляет лишь 35%). [c.228]

Многочисленные данные свидетельствуют о том, что белки в рибосомах находятся в форме компактных молекул, у которых для добавляемых реагентов наиболее доступна поверхность. Молекулы РНК также в основном доступны для воздействий извне. Около 50% общей массы рибосом находится в гидратированном состоянии. Таким образом, рибосомы представляют собой структуры, в которые сравнительно легко может проникать растворитель. Большая часть РНК (возможно, 60— 70%) складывается, образуя петли со спаренными основаниями, как это имеет место в тРНК. Для выяснения физических основ, обусловливающих связывание различных рибосомных субчастиц друг с другом, было [c.228]

Перед инициацией рибосома должна диссоциировать на составляющие ее субчастицы-малую (30S у прокариот и 40S у Эукариот) и большую (50S у прокариот и 60S у эукариот) 70S - 30SI -1- 50S 80S->40S -1- 60S [c.620]

Будет не очень большим преувеличением сказать, что рибосома есть прежде всего ее РНК. Примитивный предшественник рибосомы мог бы состоять только из РНК и лишь в ходе эволюции постепенно модифицироваться белками. Прокариотическая рибосома по мкссе на 2/3 состоит из РНК, и лишь на 1/3 из белков. Эволюционно более поздняя эукариотическая рибосома уже наполовину состоит из белков. Тем не менее, именно рибосомная РНК, по-видимому, определяет основные структурные и функциональные свойства рибосомы. Ковалентно-непрерывные цепи рибосомных РНК обеспечивают целостность рибосомных субчастиц. Специфическая пространственная структура рибосомных РНК обусловливает форму и ряд морфологических особенностей субчастйц. Ассоциация субчастиц в полную рибосому является, вероятно, в той или иной степени функцией специфического сродства двух высокополимерных рибосомных РНК друг к другу. Размещение всех рибосомных белков детерминировано рибосомными РНК. Наконец, рибосомные РНК вносят решающий вклад в организацию ряда функциональных центров рибосомы. [c.68]

Малая (30S) субчастица бактериальной рибосомы содержит РНК длиной около 1500—1600 нуклеотидных остатков (1542 в Е. oli), обозначаемую как 16S РНК. Соответственно, молекулярная масса этой РНК составляет около 0,5 10 дальтон. 16S есть коэффициент седиментации (i o,w) этой РНК в изолированном состоянии при концентра- [c.69]

S субчастица рибосомы хлоропластов высших растений имеет 16S РНК приблизительно такого же размера (1490 нуклеотидных остатков у Zea mays). РНК малой рибосомной субчастицы митохондрий грибов и высших растений несколько крупнее (1661 нуклеотидный остаток у дрожжей). Наоборот, минирибосомы митохондрий млекопитающих содержат в малой субчастице относительно короткую РНК, обозначаемую как 12S РНК (954—956 нуклеотидных остатков у человека и мыши, соответственно). [c.69]

Большая (50S) субчастица бактериальной 70S рибосомы имеет РНК длиной около 3000 нуклеотидных остатков <2904 в Е. oli), т. е. приблизительно в два раза крупнее 16S РНК она обозначается как 23S РНК. Молекулярная масса ее около 10 дальтон. В отношении ее коэффициентов седиментации и компактности в изолированном состоянии можно сказать то же, что говорилось при рассмотрении 16S РНК при ионных силах около 0,1 в отсутствие Mg2+ она имеет коэффициент седиментации около 23S и промежуточную компактность присутствие Mg2+, а также полиаминов, делает ее существенно [c.69]

Большая (60S) субчастица эукариотической 80S рибосомы содержит существенно более крупную РНК, чем бактериальная 23S РНК. Эта эукариотическая РНК обозначается как 26S или 28S РНК и имеет молекулярную массу от (1,2—1,3) 10 дальтон у грибов и высших растений до (1,6—1,7) 10 дальтон у птиц и млекопитающих. Соответственно, цепь 26S РНК Sa haromy es состот из 3392—3393 нуклеотидных остатков, а цепь 28S РНК крысы —из 4700—4800 нуклеотидных остатков. С 26S—28S РНК тесно ассоциирована низкомолекулярная 5,8S РНК, состоящая из 160 нуклеотидных остатков и, как уже указывалось, представляющая собой гомолог 5 -концевой последовательности бактериальной 23S РНК диссоциация 5,8S РНК от 28S РНК достигается лишь в результате разворачивания под действием температуры или денатурирующих агентов. [c.70]

Разделение в вышеуказанной системе легко в основу современной номенклатуры рибосомных белков. Было предложено обозначать рибосомные белки цифрами по порядку сверху вниз, как это видно на двумерных электрофореграммах (рис. 53 и 54). Белки малой (small) рибосомной субчастицы (30S или 40S) отмечаются индексом S (S1, S2, S3, и т. д.), а белки большой (large) рибосомной субчастицы (50S или 60S) — соответственно, индексом L (L1, L2, L3, и т. д.). Малая субчастица рибосомы Е. oli содержит 21 белок, от S1 до 521. Большая субчастица рибосомы содержит 32 различных белка, от L1 до L34 пятно, обозначенное первоначально как L8, не представляет собой отдельного белка, а является комплексом белков L10 и L12 пятна, обозначенные как L7 и L12, оказались одним и тем же белком, и L7 является лишь N-ацетилированным производным L12. Белок S20 в малой субчастице оказался идентичным белку L26 в большой субчастице. Таким образом, 70S рибосома Е. соИ содержит 52 различных белка. [c.91]

В рибосоме Е. соИ только в одном экземпляре. Наиболее крупный белок содержится в малой субчастице это S1 (557 аминокислотных остатков, молекулярная масса 61160 дальтон) он довольно лабильно связан с рибосомой и легко теряется при выделении. Остальные белки много меньше по размеру молекулярная масса самых крупных из них (S2, S3) —около 26000 дальтон. Самые маленькие белки — L29, L30, L31, L32, L33 и L34 — представляют собой основные полипептиды с длиной около 50—60 аминокислотных остатков (молекулярная масса около 5000—7000 дальтон), и все сосредоточены в большой рибосомной субчастице. Размеры рибосомных белков Е. oli представлены в табл. 1. [c.92]

Рибосомные белки характеризуются в основном глобулярной компактной конформацией, с развитой вторичной и третичной структурой. Одно время широко распространилось убеждение, что рибосомные белки являются особенными, не похожими на обычные глобулярные белки сообщалось об их сильно вытянутой или сильно рыхлой конформации, иногда разветвленной по всей рибосомной субчастице. Однако скоро стало понятно, что рыхлые конформации изолированных рибосомных белков представляют собой артефакт, являющийся следствием низкой стабильности их нативной конформации вне рибосомы. Конформация рибосомных белков стабилизируется при взаимодействии с РНК и друг с другом. Тем не менее, при соблюдении определенных условий большинство рибосомных белков можно выделить в индивидуальном виде в компактной конформации, по-видимому, близкой к нативной. Оказалось возможным также продемонстрировать компактность ряда рибосомных белков in situ, в составе рибосомной частицы. [c.95]

Рядом особенностей отличается кислый белок L7/L12. Уже указывалось, что в рибосоме он образует тетрамер. В растворе стабильной является его димерная форма. Димер белка L7/L12 —это жесткая вытянутая палочкообразная молекула с радиусом инерции около 4 нм (длина около 10 нм при молекулярной массе 25000 дальтон). В тетрамере они уложены, по-видимому, параллельно, формируя палочкообразный стержень 50S субчастицы (см. гл. Б.1). Мономерная субъединица белка L7/L12 оказалась построенной из двух доменов.—глобулярного С-концевого (около 70—80 аминокислотных остатков) и неглобулярного (вытянутого) N-концевого (приблизительно 40 амино-96 [c.96]

КИСЛОТНЫХ остатков), соединенных легко расщепляемым шарниром . Похоже, что две N-концевые аланин-богатые последовательности образуют жесткий биспиральный комплекс (две параллельные а -спирали), и две такие пары формируют в рибосоме основную часть палочкообразного стержня 50S субчастицы. Согласно одной модели, спирали в димере антипараллельны (рис. 57, а), и тогда в тетрамере два глобулярных домена образуют проксимальную часть L7 /Ы2 стержня, а два других — дистальную (гантелеобразная структура). По другой модели субъединицы белка L7/L12 уложены параллельно (рис. 57,6), так что в тетрамере четыре глобулы образуют или основание, или конец L7/L12 стержня. [c.98]

Особый интерес представляют, конечно, взаимодействия рибосомных белков с высокополимерными рибосомными РНК (16S и 23S РНК прокариот или 18S и 28S РНК эукариот), ибо они представляют собой основной ковалентный каркас и структурное ядро рибосомных субчастиц. По-видимому, больщинство рибосомных белков контактируют и так или иначе взаимодействуют с высокополимерными рибосомными РНК. Однако среди них можно выделить специальные сердцевинные РНК-связывающие белки, которые прочно взаимодействуют с соответствующей рибосомной РНК, более или менее независимо от других белков. Такими белками малой (30S) рибосомной субчастицы Е. соИ, независимо вступающими в комплекс с 16S РНК, являются S4, S7, S8, S15, S17 и S20. Каждый из них связывается только со специфическим местом на 16S РНК, узнавая его нуклеотидную последовательность и пространственную структуру. Эту последовательность можно выявить таким путем изолированный белок добавляется к рибосомной РНК, в результате чего образуется специфический белок-РНК-комплекс комплекс переваривается рибонуклеазой, так что негидролизованной остается лищь та часть нуклеотидной последовательности, которая закрыта белком эта защищенная последовательность определяется и, таким образом, идентифицируется. Другой метод локализации белков на первичной структуре рибосомной РНК — ковалентная сщивка (например, фотоиндуци-рованная) белка с РНК непосредственно в составе рибосомы, с последующим удалением несшитых белков, перевариванием РНК с помощью РНКазы и идентификацией сшитого олигонуклеотида. Расположение мест связывания вышеуказанных шести белков вдоль цепи 16S РНК схематически показано на рис. 59, а. Видно, что белки [c.100]

В то же время, белок и РНК в рибосоме вовсе не взаимопере-мешаны. Высокополимерная РНК каждой рибосомной субчастицы самосвернута в компактную структуру той или другой формы (см. раздел II), и белки внутрь нее, по-видимому, не попадают. Следовательно, рибосомные белки должны располагаться преимущественно на компактно свернутой высокополимерной РНК. Это значит, что белки занимают преимущественно периферическое положение на ядре РНК. [c.104]

Впервые этот принцип организации рибосомы был выведен И. Н. Сердюком и др. из экспериментов по измерению радиусов инерции (Rg) рибосомных субчастиц. Прежде всего, радиус инерции, измеренный методом диффузного малоуглового рассеяния рентгеновских лучей, оказался существенно меньше, чем можно было ожидать из размеров (объема) субчастицы, если бы она была однородно плотным телом. Отсюда следовал вывод, что электронно более плотный компонент частицы (РНК) локализуется преимущественно ближе к центру тяжести частицы, в то время как менее плотный компонент (белок) имеет тенденцию располагаться в среднем ближе к периферии. Далее, измерение радиусов инерции рибосомных субчастиц с помощью разных типов излучения (рентгеновские лучи, нейтроны, свет) показало, что чем больше вклад белкового компонента, по сравнению с РНК, в рассеяние (относительная рассеивающая доля белка растет в вышеуказанном ряду типов излучения), тем больше значение радиуса инерции частицы (рис. 62). Наконец, применение нейтронного рассеяния частиц в растворителях с разной рассеивающей способностью для нейтронов (разным соотношением НаО и DaO) позволило прямо измерить радиус инерции РНК и белкового компонента in situ в отдельности. Дело в том, что Н2О и D2O сильно различаются по рассеивающей способности для нейтронов, а рассеивающие способности биологических макромолекул занимают проме- [c.104]

Сшитые таким путем пары белков выделяются, дисульфидные связи восстанавливаются, и индивидуальные белки идентифицируются элект-рофоретически. Следующие пары белков, сшиваемых в 308 субчастице даже короткими реагентами, отмечаются особенно часто 82-83, 83-810, 84-85, 54-817, 85-88, 88-815, 86-818, 818-821, 87-89, 87-513, 813-519 все это, по-видимому, непосредственные соседи на рибосоме. Следует отметить также некоторые пары, образуемые при использовании более длинных реагентов 53-55, 83-59, 54-58. [c.107]

Необходимость достаточных концентраций Mg2+ или Са + в среде (не менее 1 мМ) для поддержания ассоциированного состояния рибосом и>ежде всего связана, по-видимому, со структурно-функциональными особенностями рибосомной РНК РНК в рибосоме находится преиму- ственно в виде Mg2+- oли. Связанный Mg + ответствен за то, что отрицательные заряды фосфатов РНК в основном нейтрализованы, ролиэлектролитные свойства РНК не проявляются и тесные РНК-РНК-Взаимодействия могут быть разрешены. Понижение концентрации Mg2+ в среде (или повышение конкурентной концентрации одновалентного катиона) приводит к частичному удалению Mg + из рибосомы, что должно сказаться прежде всего на слабых РНК-РНК-взаимодействиях. Похоже на то, что диссоциация рибосом на субчастицы обусловлена прежде всего нарушением или ослаблением каких-то локальных контактов 16S (18S) РНК малой субчастицы с 23S (28S) РНК большой суб- [c.119]

К сожалению, окончательные суждения о белках тРНК-связывающего Р-участка и о его локализации на рибосоме из имеющихся данных сделать никак нельзя. Тем не менее, сопоставляя их с данными по белкам и по локализации мРНК-связывающего участка, можно предполагать, что антикодоновая ветвь L-образной молекулы тРНК связывается с 30S субчастицей в районе борозды, отделяющей голов- [c.141]

Смотреть страницы где упоминается термин Рибосомы субчастицы: [c.214] [c.214] [c.230] [c.265] [c.620] [c.620] [c.620] [c.622] [c.63] [c.64] [c.64] [c.66] [c.67] [c.91] [c.112] [c.120] [c.121] [c.137] [c.137] [c.137] [c.139] [c.139] [c.140] [c.142]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология