Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
5- Четвертая петля содержит от 8 до 12 нсспарепных оснований, относительно большую дотю которых составляет дигидроуридип (Унд петля) П ред по та га ют, что именно на этом участке происходит связывание тРНК со специфическим активирующим ферментом (аминоацил тРНК —синтетазон).
За последние несколько лет были определены нуклеотидные последовательности тРНК, выделенных ие только из дрожжей, но и ил детого ряда других организмов. Все оии обнаруживают в своем строении общие черты, которые способствуют образованию структуры «клеверного листа». Поэтому пе вызывает удивления тот факт, что некоторые молекулы тРНК, выделенные, например, нз дрожжей, могут активироваться ферментами из совершенно неродственных дрожжам организмов (см. ниже).
КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ тРНК
Тот факт, что молекулы тРНК имеют конфигурацию «клеверного листа», сам по себе ничего не говорит нам о том, каким образом расположены в пространстве различные петли этой сруктуры Сведения об этом можно получить только на основании ревтгеноструктурного анализа тРНК. Однако первые попытки получить кристаллы тРНК были неудачными. К счастью, мрачные предположения о том, что тРНК вообще не способна криста шизоваться, не оправдались. Фактически в настоящее время можно потучать очень хорошие кристаллы нескольких тРНК, используя для этого четко отработанные методы (рис 12-3). Наиболее детально к настоящему времени изучена пространственная структура фенилалапиновой тРНК (тРНКфеа), выделенной из дрожжей Недавно (в 1974 г ) была расшифрована трехмерная структура этой молекулы при разрешении 3 А, что позволило определить местоположение практически всех основиых химических групп. Особенпо приятно то, что все двухцепочечные участки предсказанные иа основании модели «клеверного листа», действительно существуют в молекуле тРНКфен (рис. 12-4) Кроме того, в молекуле имеется петый ряд дополнительных водородных связей, с помощью которых «клеверный лист» складывается таким образом, что образуется стабильная третичная структура, несколько напоминающая по своей форме латинскую букву L (рис. 12-5 и 12-бА, 12-6Б). При рассмотрении этой структуры можно обнаружить следующие характерные для нее особенности.
1 Акцепторная группа ЦЦА, к которой присоединяется аминокислота, паходится на одном копце буквы L на расстоянии 70 А от антикодона расположенного на противоположном копце молекулы
2. Богатая дигидроуридипом пеття (Ун2-петля) н петля, содержащая Т"фС образуют угол буквы L.
3 Во многих взаимодействиях, благодаря которым образуются водородные связи и формируется третичная структура, участвуют основания, которые являются общими для всех известных тРНК (рис 12 4,А) Это убедительно подтверждает предположение о том, что все молекулы тРПК имеют в основном одинаковую третичную структуру
4 Боиьтпая часть водородных связей, принимающих участие в формировании третичной структуры, образуется между7 парами (или три тетамн) оснований, которые отличаются от обычных А • Т и Г Ц пар, присутствующих в двухцепочечных молекулах ДНК (рис 12-7).
5 Почти все основания в молекуле тРНКфен ориентированы таким образом, что они могут располагаться друт над другом в виде стопки монет Это приводит к максимальному усилению взаимодействий между птоскими гидрофобными поверхностями оснований (рис 12 С А и рис 12 6В) Даже кажущийся нестабилизированньш участок антикодопа на самом деле имеет относительно жесткую структуру, обусловленную стэкинг-взаимодеиствиями между- образующими его основаниями. По всей вероятности, стэкинг-взаимодейстпия — это такой же важный фактор, обеспечивающий стабильность конфигурации молекулы тРНК, как и водородные связи, участвующие в формировании ее третичной структуры
Pec. 12*3, Рентгенограмма кристалла суммарной тРНК, (С любезного разрешения дм Лэнгриджа, Принстонский университет; Blake, Fresco, Langridge, Nature, 22л 32, 1970)“ Этот кристалл был получен при кристаллизации нефракционированного препарата тРБК " выделенной из дрожжей. Способность нефри • ционировапного материала кристаллизовать-.; ся с образованием таких регулярно построен них кристаллов (дифракционное иоле на этой фотографии соответствует максимальному разрешению ~ 10 А; были получены также и другие фотографии на которых оно соотист ствовало максимальному разрешению ~ 3 А) указывает на то, что молекулы тРНК всех типов обладают очень сходной конфигурации J
ца Акцепторная U ветвь
Акцепшрная
нсгвь
Лиги фоуриди | * ловая псгляХ
АУУЦгвГЦАЦЦкА
ЦП III! II I!
уг У&м*ЦУУЛ5Г г цг
Чо
А —У
2'омц А Антикояоновая
у у петля
2омГ А
Рис. 12-4 Схема, иллюстрирующая образование третичном структуры молекулы тРНКфсн дрожжей (Kim ct al, Science, 185, 435, 1074) Штриховыми линиями обозначены взаимодействия, благодаря которым формируется третичная структура- Б них участвуют основания. связанные водородными связями А
