Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Генетический контроль терминации трансляции у эукариот Журавлева Галина Анатольевна

Генетический контроль терминации трансляции у эукариот
<
Генетический контроль терминации трансляции у эукариот Генетический контроль терминации трансляции у эукариот Генетический контроль терминации трансляции у эукариот Генетический контроль терминации трансляции у эукариот Генетический контроль терминации трансляции у эукариот Генетический контроль терминации трансляции у эукариот Генетический контроль терминации трансляции у эукариот Генетический контроль терминации трансляции у эукариот Генетический контроль терминации трансляции у эукариот
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Журавлева Галина Анатольевна. Генетический контроль терминации трансляции у эукариот : диссертация ... доктора биологических наук : 03.00.15.- Санкт-Петербург, 2007.- 325 с.: ил. РГБ ОД, 71 07-3/208

Содержание к диссертации

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Глава 1.

Глава 2. 2.1.

ЭВОЛЮЦИОННАЯ КОНСЕРВАТИВНОСТЬ 10

ФАКТОРОВ ТРАНСЛЯЦИИ ЭУКАРИОТ (ВВЕДЕНИЕ)

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 17

Штаммы 17

Плазмиды 20

Плазмиды для двугибридной системы 24

Плазмиды для аффинной хроматографии 27

Плазмиды серии pYX242 28

Плазмиды, содержащие мутантные аллели генов 33

SUP45H SUP35

Секвенирование 34

Среды и условия культивирования 36

Молекулярно-генетические методы 37

Получение мутантов по генам SUP35 и SUP45 Ъ1

Количественная оценка стабильности плазмид 38

Двугибридная система 38

Молекулярно-биологические и биохимические методы

Скрининг библиотеки кДНК с помощью гибридизации Скрининг библиотек кДНК с помощью двугибридной 41 системы

Количественная характеристика нонсенс-супрессии Нозерн-гибридизация 43

Антитела 44

Иммуноблотинг 46

Детекция взаимодействия белков 47

Компьютерные и статистические методы Глава 3.

Белок eRF3 - эукариотнческий фактор терминации 50

трансляции 2 класса

История изучения терминации трансляции у про- и 50

эукариот (обзор литературы)

Нонсенс-супрессия у прокариот 50

Нонсенс-супрессия у дрожжей S. cerevisiae 52

Кодон-специфическая супрессия 52

Омнипотентная супрессия. Идентификация генов SUP45uSUP35

Взаимодействие рецессивных омнипотентных супрессоров с кодон-специфичными супрессорами 3.1.2.4. Модификаторы нонсенс-супрессии, аллосупрессоры и антисупрессоры

3.1.3. Белки Sup45 и Sup35 участвуют в контроле точности 61 трансляции

3.1.4. Гипотезы о белках, участвующих в терминации трансляции у эукариот

3.2. Изоляция структурного гена Xenopus laevis, гомологичного гену SUP35 дрожжей

3.2.1. Скрининг библиотеки кДНК X laevis 66

3.2.2. Сравнение С-терминальных доменов белков, 68 гомологичных Sup35 из разных видов

3.2.3. Комплементация мутации sup35-21(ts) белком Sup35-C 69 X. laevis

3.2.4. Идентификация фактора терминации eRF3 3.3. Во взаимодействии с белком eRF3 участвует С- 72 терминальный домен белка eRFl

3.4. Эволюционная консервативность взаимодействия 75 факторов терминации трансляции eRFl и eRF3

3.5. Факторы терминации трансляции эукариот eRFl и 77 eRF3 (обсуждение)

3.5.1. Терминация трансляции у эукариот 77

3.5.2. Фактор терминации трансляции eRFl 79

3.5.3. Роль рибосомы в декодировании 82

3.5.4. Фактор терминации трансляции eRF3 83

3.5.5. Терминация трансляции и молекулярная мимикрия 85

Глава 4. ИЗУЧЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ГОМОЛОГИИ БЕЛКОВ СЕМЕЙСТВА eRF3 ВЫСШИХ ЭУКАРИОТ (Н. sapiens, X. laevis, М. musculw) В КЛЕТКАХ ДРОЖЖЕЙ

4.1. Подсемейство факторов терминации eRF3 (Обзор 91 литературы)

4.2. Функциональное замещение дрожжевого фактора 95 терминации eRF3 белком mGSPT2 М. musculus

4.3. Делеционный анализ генов mGSPTl и mGSPT2 99

4.4. Роль N-терминального домена в 101 функционировании фактора терминации eRF3

4.5. Взаимодействие белков GSPT1 и GSPT2 с белком 105 eRFl

4.6. Белок Hbsl S. cerevisiae филогенетически, но не 107 функционально, родственен белку eRF 4.6.1. Филогенетический анализ белков Hbsl S. cerevisiae и 107 eRFS Н. sapiens

4.6.2. Белки Hbsl и eRFS не способны функционировать в 108 качестве факторов терминации в клетках дрожжей

4.6.3. Белок Hbsl не взаимодействует с факторами 109 терминации eRF3 и eRFl

4.7. Консервативность фактора терминации НО

трансляции eRF3 у эукариот (Обсуждение)

4.7.1. Гены, кодирующие eRF3, у разных организмов 110

4.7.2. Структурная организация белка eRF3 1

4.7.2.1. N-терминальный домен белка eRF3 116

4.7.2.2. М- домен белка eRF3 125

4.7.2.3. С-терминальный домен белка eRF3 1

4.7.3. Функциональная гомология белков подсемейства eRF3 126

4.7.4. Роль белка Hbsl в трансляции 129

Глава 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МУТАНТОВ ПО ГЕНАМ SUP45HSUP35 ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СОБЫТИЙ, ПРОИСХОДЯЩИХ ПРИ ТЕРМИНАЦИИ ТРАНСЛЯЦИИ

5.1. Мутации sup45 и sup3S и их плейотропные эффекты (обзор литературы)

5.1.1. Омнипотентная супрессия 131

5.1.2. Супрессия сдвигов считывания 131

5.1.3. Чувствительность к антибиотикам 132

5.1.4. Температурочувствительность 132

5.1.5. Осмочувствительность 133

5.1.6. Влияние мутаций sup35 и sup45 на функционирование митохондрий

5.1.7. Влияние мутаций sup35 и sup45 на клеточный цикл 135

5.1.8. Фенотипическое проявление фактора [PSt] 136

5.2. Использование мутантов по гену SUP45 для изучения событий, происходящих при

трансляции

5.2.1. Мутации sup45, отобранные по эффекту супрессии 139 мутаций his7-l (UAA) и Iys9-A21 (UAA)

5.2.2. Нонсенс-мутации (sup45-n) в жизненно-важном гене SUP45

5.2.3. Мутации sup45-n приводят к трансляции стоп кодонов, как значащих

5.2.4. Жизнеспособность различных по происхождению штаммов, содержащих мутации sup45-n

5.2.5. Мутации sup45-n нарушают жизнеспособность аскоспор в мейозе

5.2.6. Присутствие аллели дикого типа гена SUP45 154 нарушает трансляцию нонсенс-кодонов

5.2.7. Миссенс-мутации в гене SUP45 1

5.2.7.1. Фенотипическая характеристика миссенс-мутаций 157 в гене SUP4 5

5.2.7.2. Миссенс-мутации в гене SUP45 не влияют 158 на количество белка eRFl

5.2.7.3. Большинство миссенс-мутаций в гене SUP45 159 не влияет на взаимодействие мутантных белков eRFl с белком eRF3 в двугибридной системе

5.3. Использование мутантов по гену SUP35 для изучения событий, происходящих при трансляции

5.3.1. Характеристика белка eRF3 у мутантов по гену SUP35 160

5.3.2. Секвенирование мутаций sup35 163

5.3.3. Нонсенс-мутации в гене SUP35 (sup35-n) 167 не влияют на количество мРНК SUP35

5.3.4. Мутации sup35-n не приводят к летальности в 168 отсутствие мутантной тРНК

5.3.5. Нонсенс-мутации в генах SUP45 и SUP35 не приводят к уменьшению содержания белков eRFl и eRF3, соответственно

5.3.6. Миссенс-мутации в гене SUP35 не приводят к 172 нарушению взаимодействия с белком eRFl

5.4. Увеличение уровня тРНК у мутантов по факторам терминации eRFl и eRF3

5.4.1. Жизнеспособность нонсенс-мутантов по генам SUP45 и SUP35 увеличивается с увеличением числагенераций в условиях отбора

5.4.2. Нонсенс-мутанты по гену SUP45 характеризуются 176 повышенным содержанием тРНК

5.4.3. Количество тРНК в штаммах, несущих мутации sup35 178

5.5. Мутации в генах SUP45 и SUP35 (Обсуждение) 180

5.5.1. Типы мутаций, возникающих в генах SUP45 и SUP35 180

5.5.2. Миссенс-мутации в генах SUP45 и SUP35 1

5.5.2.1. Миссенс-мутации в гене SUP45 181

5.5.2.2. Миссенс-мутации в гене SUP35 189

5.5.3. Нонсенс-мутации в генах SUP45 и SUP35 195

5.5.3.1. Локализация нонсенс-мутаций 197

5.5.3.2. Нуклеотидное окружение нонсенс-мутаций 201

5.5.3.3. Плейотропные эффекты мутаций sup45-n nsup35-n 205

5.5.4. Увеличение количества тРНК у мутантов по генам 210

SUP45HSUP35

Глава 6. ИДЕНТИФИКАЦИЯ БЕЛКА РАВР, КАК ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩЕГО С ФАКТОРОМ TEPMHHAipffleRF3

6.1. Белок РАВР и его роль в трансляции

6.1.1. Семейство бежов РАВР 213

6.1.2. Структура белка РАВРС 214

6.1.3. Ядерный белок PABPN 217

6.1.4. Участие РАВР в полиаденилировании 218

6.1.5. Роль РАВР в транспорте мРНК из ядра в цитоплазму 219

6.1.6. Функции белка РАВРС в трансляции 220

6.1.7. Участие РАВРС в деградации мРНК 223

6.2. Идентификация белков, взаимодействующих с 225

белком eRF3 человека

6.2.1. Скрининг библиотеки кДНК Н. sapiens. Выявление 225 белков РАВРС 1 и ІРАВР, как белков, взаимодействующих с eRF3

6.2.2. Взаимодействие полноразмерных белков РАВРС 1 и 227 eRF3 в двугибридной системе

6.2.3. Участок РАВРС 1, взаимодействующий с eRF3, 228 локализован в С-терминальном домене этого белка

6.3. еРАВР X. laevis - новый белок семейства РАВР 230

6.3.1. Скрининг библиотеки кДНК X laevis. Выявление 230 белка еРАВР, как белка, взаимодействующего с eRF3

6.3.2. Сравнение последовательности белка еРАВР с 231 другими белками семейства РАВР

6.3.3. Белки еРАВР и РАВР1X. laevis связываются с белком 233 eRF3 in vitro

6.3.4. Белок еРАВР способен компенсировать дизрупцию 234 гена РАВ1 дрожжей S. cerevisiae

6.4. Взаимодействие белков РаМ и eRF3 в клетках 236

дрожжей

6.4.1. Взаимодействие дрожжевых белков eRF3 и РаЫ в 236 двугибридной системе

6.4.2. Идентификация минимальных взаимодействующих 238 доменов белков РаЫ и eRF3

6.4.3. Участки взаимодействия eRF3 с белками РаЫ и Slal 240 различны

6.4.4. Антисупрессорный эффект РаЫ в клетках дрожжей, 241 содержащих мутацию sup35 6.4.5. Сверхэкспрессия РАВ1 приводит к подавлению 248 супрессии, вызванной присутствием фактора [PSt]

6.4.6. Увеличение содержания белка РаЫ в клетке приводит 251 к снижению фенотипической супрессии, индуцированной паромомицином

6.5. Консервативность взаимодействия белков eRF3 и РАВР в эволюции

6.5.1. Полноразмерные белки eRF3 и РАВР из разных видов 252 способны взаимодействовать друг с другом

6.5.2. Выявление участков РАВР и eRF3, 254 взаимодействующих друг с другом у разных видов

6.6. Роль белка РАВР в терминации трансляции 256

(обсуждение)

6.6.1. Консервативность участков РАВР, 256 взаимодействующих с eRF3 у разных видов

6.6.2. Консервативность участков eRF3, взаимодействующих 258 с РАВР у разных видов

6.6.3. Роль белка РаЫ в терминации трансляции у дрожжей 262

6.6.4. Эволюционная консервативность связи терминации 266 трансляции и деградации мРНК

Глава 7. ЭВОЛЮЦИОННАЯ КОНСЕРВАТИВНОСТЬ 268

СИСТЕМЫ ТЕРМИНАЦИИ ТРАНСЛЯЦИИ У ЭУКАРИОТ (Заключение)

ВЫВОДЫ 275

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 277

БЛАГОДАРНОСТИ 325 

Введение к работе

В процессе белкового синтеза, или трансляции, принято выделять четыре стадии: инициацию, элонгацию, терминацию и рециклирование.

Во время инициации происходит сборка рибосомы на иницирующем кодоне мРНК, при этом инициирующая метионил-тРНК предположительно присоединяется к пептидильному (Р) центру рибосомы. Основные задачи инициации трансляции одинаковы у бактерий и эукариот и состоят в том, чтобы обеспечить следующие этапы: взаимодействие малой субчастицы рибосомы с инициирующей тРНК и мРНК, поиск инициирующего кодона, присоединение большой субчастицы рибосомы с образованием комплекса инициации. В то же время инициация у эукариот является гораздо более сложным процессом, чем у бактерий (см. обзор (Карр and Lorsch, 2004). Вместо трех бактериальных факторов у эукариот присутствуют по крайней мере 12 факторов инициации, в состав которых входят около 23 различных белков (Sonenberg and Dever, 2003). Для двух бактериальных факторов инициации обнаружены эукариотические ортологи (Kyrpides and Woese, 1998). Различия между компонентами прокариотической и эукариотической инициации трансляции невозможно объяснить более сложными регуляторными механизмами, характерными для эукариотической клетки, т.к. большинство эукариотических факторов инициации, отсутствующих у бактерий, участвуют в основных этапах трансляции, а не выполняют вспомогательные регуляторные роли. Более того, такие факторы инициации, как elFl, elFIA, eIF2, eIF2B, eIF3, eIF4A, eIF4E, eIF4G, eIF5 являются необходимыми для жизнеспособности клеток дрожжей, что свидетельствует о значительных различиях между механизмами инициации трансляции у бактерий и эукариот. Интересно, что инициация трансляции у архебактерий представляет собой промежуточный этап между эубактериальной и эукариотической трансляцией. В ходе элонгации трансляции аминоацил-тРНК связывается с аминоацильным центром (или А-сайтом) рибосомы, где происходит процесс декодирования информации, записанной на мРНК. В этом процессе участвует фактор элонгации eEFlA (EFu у бактерий) в комплексе с ГТФ. В случае соответствия между кодоном мРНК и антикодоном тРНК, рибосома катализирует образование пептидной связи. После перемещения, или транслокации мРНК в Р-центр с помощью белка eEF2 (EF-G у бактерий) в А-центре появляется новый кодон, и процесс повторяется.

В отличие от процесса инициации, основные компоненты, участвующие в элонгации трансляции консервативны во всех трех царствах. Например, факторы элонгации eEFlA человека и EFu Е. coli идентичны на 33% по всей длине, обнаруживая гораздо большую степень сходства в ГТФ-связывающих доменах (Cavallius et ah, 1993). Белок aEFIA архебактерии Halobacterium halobium на 49% идентичен eEFlA дрожжей и на 36% белку EFu Е. coli (Fujita and Itoh, 1995). Сравнение гомологов EF2 показывает, что aEF2 Н. halobium на 36% идентичен eEF2 Saccharomyces cerevisiae и Drosophila melanogaster и на 30% - белку EF-G Е. coli (Andersen et ей., 2001). Кроме того, рентгеноструктурные данные и результаты крио-электронной микроскопии показали значительное структурное сходство между гомологами EF1A и EF2, как в свободном состоянии, так и в комплексе с рибосомой (Andersen et ей., 2001; Stark et ей., 2002;Valle et ей., 2002; Jorgensen /я/., 2003).

Интересной особенностью факторов элонгации эукариот является то, что в клетке они подвергаются многочисленным посттрансляционным модификациям, в том числе фосфорилированию, а также конверсии остатка гистидина (Н714) белка eEF2 в дифтамид. Последний является мишенью АДФ-рибозилирования дифтерийным токсином, что приводит к инактивации eEF2 (см. обзор Browne and Proud, 2002).

Наиболее важным исключением из правила эволюционной консервативности элонгации трансляции является присутствие дополнительного фактора элонгации (eEF3) у грибов. Этот белок обладает жизненно-важными функциями и необходим для процесса элонгации in vitro (см. обзор Карр and Lorsch, 2004). Белок eEF3 взаимодействует с eEFIA и способствует освобождению деацетилированной тРНК из Е-центра рибосомы (Triana-Alonso et al, 1995). Возможно, что рибосомы высших эукариот, а также рибосомы Е. coli содержат белок, обладающий еЕРЗ-подобной активностью (см. обзор Valente and Kinzy, 2003).

Таким образом, консервативность факторов элонгации трансляции у бактерий, архей и эукариот позволила предположить, что механизмы элонгации у эукариот во многом соответствуют таковым у бактерий и архей (см. обзор Ramakrishnan, 2002).

Стадия терминации трансляции начинается с момента попадания стоп-кодона (UAA, UAG или UGA) в А-сайт рибосомы. В результате этого процесса происходит освобождение вновь синтезированной полипептидной цепи из Р-сайта. В терминации трансляции участвуют два типа белков: факторы терминации 1 класса участвуют в узнавании стоп-кодонов, а факторы терминации 2 класса являются ГТФ-азами, стимулирующими активность факторов 1 класса. Бактерии содержат два белка 1 класса, RF1 и RF2 (от release factor), с перекрывающейся кодоновой специфичностью: в то время как оба фактора способны узнавать кодон UAA, кодоны UAG и UGA декодируются лишь RF1 и RF2, соответственно. Бактерии содержат также один фактор 2 класса, RF3, который не только стимулирует активность RF1 и RF2, но также способствует освобождению факторов 1 класса после завершения процесса терминации (см. обзоры Buckingham et al, 1997; Nakamura and Ito, 1998).

В отличие от прокариот, эукариотические организмы содержат только один фактор терминации 1 класса, eRFl. Этот белок узнает все три стоп-код она, следствием чего является гидролиз пептидил-тРНК (Frolova et al, 1994). У таких организмов, как инфузории, использующих нестандартный генетический код, eRFl узнает только некоторые из трех стоп-кодонов. Механизмы такого ограниченного узнавания в настоящее время остаются малопонятными. Эукариота содержат также один фактор 2 класса, eRF3 (Zhouravleva et al, 1995). По своим свойствам RF3 и eRF3 обнаруживают значительные различия, что может свидетельствовать об их происхождении из двух различных факторов элонгации (см. обзор Kisselev et al, 2003). Более детально свойства эукариотических факторов терминации eRFl и eRF3, а также гипотезы их происхождения и дивергенции будут обсуждены в настоящей работе.

Предполагается, что, по крайней мере, некоторые этапы терминации трансляции, такие как узнавание стоп-кодонов и гидролиз пептидил-тРНК, являются сходными у архей и эукариот. Это предположение основано на данных о гомологии белков aRFl (фактор терминации 1 класса архебактерий) и eRFl, а также обнаружении того, что aRFl Methanococcus jannaschii способен функционировать в системе in vitro, содержащей рибосомы млекопитающих (Dontsova et al, 2000). В то же время, археи не содержат гомологов RF3 или eRF3, что, однако, не означает отсутствия белков с функциями, аналогичными функциям факторов терминации 2 класса. Альтернативно, такой белок мог исчезнуть в результате сокращения аппарата трансляции в ходе эволюции архебактерий (Lecompte et al, 2002).

В ходе заключительной стадии трансляции, рециклирования субчастиц рибосомы, происходит диссоциация рибосомы, освобождение мРНК, и деацилированной тРНК. Существенной особенностью этой стадии является также подготовка к новому раунду инициации. Детали этого процесса известны только для бактерий. В конце стадии терминации рибосома остается присоединенной к мРНК в комплексе с деацилированной тРНК. При этом акцепторный конец тРНК находится в Е-сайте субчастицы 50S, в то время как антикодоновый участок остается в Р-сайте субчастицы 30S (Moazed and Noller, 1989). У бактерий этот комплекс узнается белком RRF (ribosome release factor). Из-за значительной структурной гомологии между RRF и тРНК ранее предполагалось, что RRF присоединяется к свободному А сайту (Selmer et al, 1999), но позднее было показано, что RRF присоединяется поперек А-сайта, почти перпендикулярно ориентации тРНК в А-сайте рибосомы (Lancaster et al, 2002). На следующем этапе EF-GGTP и IF3 способствуют RRF в разборке пост-терминационного комплекса (Karimi et al, 1999). Точная роль этих факторов остается неизвестной, хотя согласно одной из моделей (Karimi et al, 1999; Lancaster et al, 2002) RRF в комплексе с EF-G изменяет структуру рибосомы, что приводит к дестабилизации связи тРНК и мРНК. Последующее присоединение IF3 приводит к диссоциации субъединиц и освобождению тРНК и мРНК.

События и участники рециклирования рибосом у эукариот и архей практически неизвестны. Ортологи RRF в этих царствах не обнаружены. Известно, что такие белки, как elFIA (Thomas et al, 1980), eIF3 (Thompson et al, 1977; Goss et al, 1988; Goss and Rounds, 1988) и eIF6 (Russell and Spremulli, 1979; Valenzuela et al, 1982) in vitro обладают активностью, препятствующей ассоциации субчастиц рибосом. Возможно, что аналогичная функция присутствует и у фактора elFl, т.к. предполагается, что он является ортологом бактериального IF3, который участвует в рециклировании рибосом. Однако остается неясным, используются ли эти активности в рециклировании, или они нужны для предотвращения преждевременной ассоциации субчастиц во время инициации трансляции. По аналогии с бактериями, для осуществления рециклирования рибосом необходимы факторы, увеличивающие скорость диссоциации субчастиц, мРНК и деацетилированной тРНК (Karimi et al, 1999). С этой точки зрения возможным кандидатом на роль такого фактора является белок eIF3. Ряд экспериментов показал, что eIF3 присоединяется к внутренней поверхности субчастицы 40S, возможно, вызывая ее конформационные перестройки (Bommer et al, 1991; Srivastava et al, 1992; Valasek et al, 2003). Если это действительно так, то eIF3 может способствовать увеличению скорости диссоциации субчастиц не за счет простого стерического препятствия взаимодействия 40S и 60S субчастиц, а с помощью изменения конформации субчастицы 40S.

Следует отметить, что модель, описывающая взаимодействие между 5 -и 3 - концами эукариотической мРНК предполагает, что в ходе терминации и рециклирования не происходит освобождения малой субчастицы рибосомы. При этом субчастица 40S может перемещаться вдоль поли-А конца мРНК с помощью белков, взаимодействующих с 5 - and З -концами мРНК. Согласно этой модели, замкнутая петля мРНК облегчает повторную инициацию трансляции, а не первый раунд трансляции. Подтверждением этому предположению являются данные, доказывающие взаимодействие между белками eRF3 и РАВР (Hoshino et al, 1999; Cosson et al, 2002b), обеспечивающее связь между аппаратом трансляции и поли-А концом мРНК. Более детально роль взаимодействия фактора терминации eRF3 с белком в ходе терминации трансляции будет обсуждена в настоящей работе. Нарушение взаимодействия между РАВР и eRF3 в системе in vitro приводит к ингибированию трансляции, в то время как добавление eRF3 стимулирует процесс инициации (Uchida et al, 2002). Кроме того, высказано предположение, что реинициация в присутствии мРНК в виде замкнутой петли значительно увеличивает скорость инициации (Спои, 2003). 

Необходимым условием трансляции является получение функционально-активных белков, поэтому на каждом этапе трансляции происходит контроль точности белкового синтеза (см. обзор Valente and Kinzy, 2003). Точность стадии инициации достигается за счет обнаружения факторами инициации правильного инициирующего кодона. На стадии элонгации необходимо контролировать различные события, в том числе поддержание правильной рамки считывания. Сдвиг рамки считывания происходит с частотой около 3 х 10 5 (см. обзор Atkins et al, 1991), что может привести к синтезу нефункционального продукта. В ряде случаев сдвиг рамки считывания приводит к появлению преждевременного стоп-кодона (РТС). Одним из защитных механизмов клетки от появления мРНК, содержащих РТС, является запуск специального механизма деградации, получившего название NMD (nonsense mediated decay). Контроль стадии элонгации происходит также во время аминоацилирования тРНК и при взаимодействии кодон-антикодон, ошибки на каждом из этих этапов приводят к включению неправильной аминокислоты. Частота этих событий у дрожжей составляет около 10 5 (Stansfield et al, 1998). Неточности в ходе процесса терминации трансляции приводят к трансляции стоп-кодона, как значащего, или нонсенс-супрессии. Даже краткое перечисление этапов, на которых могут происходить ошибки трансляции, свидетельствует о том, что в контроле точности трансляции участвуют многочисленные компоненты, включающие разнообразные факторы инициации, элонгации и терминации трансляции, а также молекулы тРНК и рРНК.

Описанные стадии трансляции характерны для всех живых организмов. В то же время, детали каждой стадии могут различаться. Данная работа посвящена характеристике процесса терминации у эукариотических организмов. В качестве модельного эукариотического объекта мы использовали дрожжи Saccharomyces cerevisiae. Использование этой модели позволило впервые охарактеризовать эукариотический фактор терминации 2 класса eRF3, показать консервативность этого фактора у эукариот, обнаружить взаимодействие между белками eRF3 - РАВР и продемонстрировать консервативность этого взаимодействия у различных представителей эукариот. С помощью мутаций в генах SUP45 и SUP35, кодирующих у дрожжей факторы терминации трансляции eRFl и eRF3, соответственно, получена существенная информация относительно регуляции системы терминации трансляции у дрожжей. Совокупность данных, полученных в наших работах и в работах других авторов, позволяет утверждать, что процесс терминации трансляции консервативен у различных эукариотических организмов.