Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
В быстро растущей клетке Е coli содержится приблизительно 15 ООО рибосом Мол. вес каждой рибосомы несколько меньше 3- 10е. Общая масса
СО""'”
К-рибоеомная PH К (М.в -4 ICI )
16 S -рибосомная РНК (М в —0 6-10 >
23 S рибосом ная РНК (Ч в —1-2 10 >
~34 специфичных рибосомных бедка
Рис 12-10. Строение рибосомы Е- coll Эту частицу обычно называют 703-рибосомоп, так как ее константа седиментации равна 70S Субчастицы на которые она распадается, называют соответственно 30S- и 508-еубтаетица-jir. Константы седиментации молекул рРНК двух типов — более мелких и более круп-; — равны с оотиетственно 16S и 23S Все Г бактериальные рибосомы близки но споим
21 специфичный pi Iбосом 11ЫII белок
размерам к рибосомам Е coli и состоят из 30S и 508-субчаствц У высших организмов (в том числе у дрожжей) рнбосомы имеют несколько болынне размеры (80S) и состоят из 40S- и бОБ-стбчастиц. Для удобства мы б>дем обозначать все малые частицы как 30S-субчастицы, а всо большие частицы — как БОБ-субчвстицы.
Рис 12-11 Реконструкция 30S -субчастнцьт рибосомы из смеси, содержащей 21 рибосом-цьш белок и 16S-pPFIK.
А 303-субчастпца рибосомы ?. coh, обработанная раствором мочевины п соли, чпссоцн-прует ца белковые субъйтипицы 21 типа Обработка ЗОЗ-субчастпцы фенолом дает возможность выделить молекулу 1GS-PIIR Б. При смешивашт всех полученных бе-тков н 16S-РНК в растворе с высокой концентрацией KCI при 3"°С образуется рнбосомная 403-
ЗОЬ
субчастпца, проявляющая полную ф.\нкцно- I нальну ю активность при синтезе белков, b. I Различные белки, входящие и состав 303- I суочастицы, ыожпо сделазь видимыми окрасив I их после рачделепня с помощью олоктрофпцеяа I в нолиакриламндноч геле Эти способом I было показано, что интактпые и рсконстру- | ированные ЗОЯ-субчастнцы содержат одипа I ковые белки Каждая полоса в столбике геля j представляет собсп один или несколььо различных белков
рибосом составляет примерно V4 всей массы ктетки, и, следовательно, удельный вес синтеза белков и общем клеточном синтезе весьма велик. Каждая рибосома в любой данный момент времени может синтезировать только одну полипептидпую цепь. В оптнмачьных условиях синтез полипептида с мол. весом 40 ООО занимает примерно 10 с Готовая полппеп тидиая цепь отделяется от рибосомы, пос ie чего свободная рибосома может приступить к синтезу другого белка.
Все рибосомы построены из двух неодинаковых субчастиц, большая из пих в 2 раза превышает меиыпую (рис 12-10). Каждая с.убчастнца содержит РНК и белок Отношение PIIK'белок для рибосом Е. coli состав-
ляет 2 1, а для рибосом многих других организмов приблизительно \ 1 Большая час ть белка выполняет структурную, а не ферментативную
функцию. II большие и малые субчасхицы содержат определенное число различииV белков, главная функция которых сводится к облегчению правы 1ьного взаимодействия матричной PIIK с АА ~ тРНК До сих пор наиболее интенсивная работа проводилась с рибосомними белками, выделенными m клеток Е coli. В настоящее время охарактеризованы все белки 21 тина, содержащиеся в малой 30S-субчастице (рис 12-11). При этом было показано, что они различаются по своим размерам и большинство из инх представлено в рибосоме только одной копией 34 белка, содержащиеся в йояьпюй 50S-субчастице, охарактеризованы менее полно. Однако имеются данные, указывающие на то, что большинство из пих, так же как и белки из ЗОЭ-субчастицы, представлены в каждой рибосоме только одной молекулой Таким образом, рибосомы — ато исключительно сложные структуры, для полного химического изучепия которых может потребоваться несколько десятилетий.
РЕКОНСТРУКЦИЯ РИБОСОМ
Полная реконструкция малой субчастицы Е coli ил составных компонентов — РНК и белков — была впервые осуществлена в 1968 г Такио реконструированные частицы являются функционально активными в процессе синтеза бетков и обнаруживают полное сходство в своем поведении с инта-ктиыми ЗОБ-субчастицами Намного труднее было осуществить реконструкцию функционально активной бОБ-субчастицы Е. coli Значительные успехи в зтом отношении были достигнуты совсем педавпо. К числу очеиь важных достижений относится то, что найдены условия для успешного проведения опытов по реконструкции рибосом. Это открывает возможность получать частицы, у которых отсутствует один или иескотько специфических белков, что в свою очередь позволяет изучать, какое влияние оказывает отсутствие этих белков на специфические функции рибосом (например, на связывание с тРПК, образование пептидных связей и т. д.)
РИЕОСОМ11АЯ РНК ОБЫЧНО НЕ НЕСЕТ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Когда в 1953 г выяснилось, что рибосомы играют важную роль в синтезе белка, естесгвенно было допустить, что прочно связанная рибосомиая PIIK служит матрицей, т е. определяет последовательность аминокислот в сиигвйируемом белке. Более того, вначале предполагали, что вся клеточная РНК локализована в рибосомах и что более легкая (медленно ссдимсптирующая) растворимая фракция (^20% всей РНК) представляет собой продукт деградации матричной рибосомпой РНК. В 1956 г. было установлено, что растворимая РНК играет роль адаптора, однако и после .«того всю остальную клеточную РНК (80%) продолжали считать матричной Только в 1960 г было однозначно показано, что выделенная из очищепных рибосом РНК (рибосомная PIIK, или рРНК) пе обладает матричными свойствами
