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

Изучение роли рибосомных РНК и белков в формировании компактного рибонуклеопротеида Агаларов, Султан Чингизович

Изучение роли рибосомных РНК и белков в формировании компактного рибонуклеопротеида
<
Изучение роли рибосомных РНК и белков в формировании компактного рибонуклеопротеида Изучение роли рибосомных РНК и белков в формировании компактного рибонуклеопротеида Изучение роли рибосомных РНК и белков в формировании компактного рибонуклеопротеида Изучение роли рибосомных РНК и белков в формировании компактного рибонуклеопротеида Изучение роли рибосомных РНК и белков в формировании компактного рибонуклеопротеида Изучение роли рибосомных РНК и белков в формировании компактного рибонуклеопротеида Изучение роли рибосомных РНК и белков в формировании компактного рибонуклеопротеида
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

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

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Агаларов, Султан Чингизович. Изучение роли рибосомных РНК и белков в формировании компактного рибонуклеопротеида : диссертация ... кандидата биологических наук : 00.00.00.- Пущино, 1984

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Краткая структурная характеристика рибосом

1. Общие сведения 8

2. Размеры, форма и морфология рибосомных субчастиц 10

Глава II. Особенности структуры рибосомных белков

1. Разнообразие рибосомных белков 15

2. Структура белков в растворе 15

3. Структура белков на рибосоме 19

Глава III. Структура рибосомных РНК

1. Введение 21

2. Краткие сведения о 5S РНК 21

3. Молекулярно-весовые характеристики высокополимерных 16s и 23S РНК 22

4. Особенности вторичной структуры . 22

5. Конформационная лабильность рибосомных РНК в растворе 24

6. Каркасная роль рибосомной РНК 30

Глава ІV. Самосборка рибосомных субчастиц

1. Введение 33

2. Проблемы реконструкции in vitro 34

3. Структурные исследования рибосомных компонентов в процессе реконструкции 40

Глава V. Материалы и методы

1. Выделение рибосом и рибосомных субчастиц 46

2. Выделение рибосомной 16s РНК 47

3. Выделение и очистка рибосомных белков 49

4. Реконструкция комплексов 16s РНК с белками 49

5. Определение стехиометрии компонентов в комплексе 16s РНК с белками S4, S7, S8, S15 50

6. Получение комплекса 16s РЕЙС с шестью белками путем обработки 30S субчаствд высокой концентрацией ЫС1 .51

7. Выделение рибосомной 23S РНК 51

8. Получение комплекса 23s РНК с девятью белками путем обработки 5os субчастиц высокой концентрацией LiCl 53

9. Обратимая разборка 30S субчастицы .54

10. Определение белка 54

11. Бесклеточная система синтеза полифенилаланина 56

12. Двумерный гель-электрофорез 57

13. Аналитическое ультрацентрифугирование 57

14. Рассеяние рентгеновских лучей 58

15. Рассеяние нейтронов 61

16. Теоретические кривые рассеяния для модели 23S РНК 63

Глава VІ. Исследование 16s РВК и ее комплексов с белками

1. Постановка задачи и выбор метода 64

2. Изолированная 16s РНК 65

3. Комплекс 16s РНК с белком S4 69

4. Комплекс 16s РНК с белками S4, S7, S8, si5 69

5. Комплекс 16s РНК с белками S4, S7, S8, S15, S16 и S17 72

6. Обсуждение результатов 75

Глава VІІ. Исследование 23S РНК и ее комплекса с рибосом-ными белками

1. Введение 80

2. Изолированная 23S РНК 81

3. Комплекс 23S РНК с девятью белками (L2, L3, 14, L13, Ы7, L20, L21, L22, L23) 83

4. Обсуждение результатов 85

Глава VІІІ. Обратимая разборка 30S субчастицы

1. Введение 89

2. Результаты и обсуждение 90

Заключение 94

Выводи 98

Список литературы 99

Введение к работе

Биосинтез белка в клетке осуществляется специализированными органеллами - рибосомами. Понимание молекулярных механизмов этого сложного процесса невозможно без детального знания структуры рибосомы и компонентов, ее составляющих.

Уже давно установлены такие принципиальные черты структурной организации рибосом, как построение из двух неравных субъединиц, множественность рибосомных белков, способность рибосомных субчастиц к разворачиванию в рибонуклеопротеидные тяжи. В последнее время благодаря развитию ряда новых методов и подходов накапливается все больше фактов и сведений, способствующих созданию целостного представления о строении рибосомы. Так, установление преимущественной локализации плотно упакованных рибосомных РНК в центре рибосомных субчастиц во многом способствовало созданию представления о том, что рибосомная РНК играет роль компактной матрицы или каркаса, на котором размещаются молекулы рибосомных белков. Вместе с тем оставались не до конца решенными некоторые актуальные вопросы.

Во-первых, способна ли изолированная рибосомная РНК в растворе принимать ту же конформацию, что и в составе рибосомы? А если нет, то каков масштаб и характер структурных изменений, претерпеваемых ГНК при взаимодействии с рибосомными белками?

Во-вторых, требуется ли для придания РНК компактной конфор-мации весь набор рибосомных белков или для этого достаточно определенной группы белков?

Имеющиеся в литературе экспериментальные данные противоречивы и не дают четких ответов на сформулированные вопросы. Главным образом это связано с тем, что в экспериментальных подходах, применявшихся ранее, размеры и форма изолированных РНК или их комп-

- b

лексов с белками сравнивались с таковыми для целых рибосомных субчастиц. Правомерность такого подхода была поставлена под сомнение, когда выяснилось, что ИЖ располагается преимущественно в центре и, следовательно, размеры ВЕК меньше, чем размеры целых субчастиц.

В настоящем исследовании мы применили новый подход: сравнение экспериментальных кривых рассеяния рибосомных ИЖ и их комплексов с рибосомными белками с нейтронными кривыми рассеяния рибосомных субчастиц в точке компенсации б^туп-вого компонента (42$ 2н2о). Такой подход позволил сравнить размеры и форму ИЖ в свободном виде, в комплексе с некоторыми белками, с размерами и формой ИЖ в составе рибосомных субчастиц, т.е. in situ и тем самым создал объективные предпосылки для ответов на поставленные вопросы.

Полученные в ходе исследования результаты, а также имеющиеся в литературе экспериментальные данные по способности изолированных рибосомных компонентов к специфической самоукладке позволили нам заново поставить вопрос о роли температуры в процессе самосборки рибосомной 30S субчастипы in vitro. Тем самым, был предопределен наш интерес к проведению ряда экспериментов по разборке-сборке 30S субчастицы.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

— о —

На сегодняшний день в литературе имеется целый ряд обзоров, посвященных различным аспектам структурной организации рибосомы и ее компонентов (см., например, /1,33,122,128,165,170/). В настоящем обзоре литературы мы постараемся уделить основное внимание тем вопросам, которые либо непосредственно связаны с полученным экспериментальным материалом, либо могут оказаться полезными при интерпретации и обсуждении результатов. Мы посчитали нелишним включить в обзор также ряд общих сведений о структурных особенностях рибосомы и ее компонентов как прочно устоявшихся, так и в последнее время пересмотренных или дополненных.

Размеры, форма и морфология рибосомных субчастиц

В настоящее время на основании электронно-микроскопических наблюдений было предложено несколько моделей 30S субчастицы /36, 90,143,149/. Общим их свойством является то, что все они указывают на вытянутую форму частицы с соотношением осей приблизительно о 2:1 и размерами около 240x120x120 А. Данные по исследованию ее размеров и формы методом малоуглового рентгеновского рассеяния, полученные разными группами авторов, в целом согласуются между о собой. Они приводят к значению радиусов инерции (Rg) 69-72 А /73,117,125/ и указывают на то, что экспериментальная рентгеновская кривая в области углов, соответствующих форме частицы, хорошо аппроксимируется теоретической кривой рассеяния от сплюснутого эллипсоида вращения с соотношением осей 1:3,5. Ранее последний факт был интерпретирован как доказательство того, что в растворе малая рибосомная субчастица является сплюснутым телом с соотношением осей 1:3,5 /125/. Это, однако, противоречило данным электронной микроскопии /36,90,143,149/. Как было показано позже, ошибка данной интерпретации состояла в том, что аппроксимация 30S субчастицы однородным телом при анализе кривых рентгеновского рассеяния неправомерна /119/. Противоречие устраняется при переходе к кривой рассеяния, полученной экстраполяцией экспериментальных кривых нейтронного рассеяния при разных контрастах к бесконечно высокому контрасту. Эта кривая, соответствующая форме 30S частицы в однородном приближении, аппроксимируется трехосным эллипсоидом с отношением осей 2:1:0,7 /119/, что вполне согласуется с данными электронной микроскопии.

Исследования размеров и формы большой 50S субчастицы методами малоуглового рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов приво о дят к значениям радиусов инерции 74-77 А и показывают, что в растворе она может быть аппроксимирована сплюснутым эллипсоидом вращения с соотношением осей 1:2 /7,73,113,115,148/. Эти данные, в отличие от случая с 30S субчастицей, не противоречат электронно-микроскопическим наблюдениям. Отсутствие такого противоречия является следствием специфического пространственного расположения РНК и белков в 50S субчастице /136/.

Детальная морфология рибосомных субчастиц была исследована на основании анализа электронно-микроскопических изображений, полученных методом негативного контрастирования и методом оттенения высокого разрешения. Как уже отмечалось выше, было предложено несколько моделей 30S субчастицы /36,90,143,149/. Одна из них /149/ представлена на рис.1. Согласно этой модели, 30S субчастица подразделяется на головку и вдвое более длинное тело, сужающееся к противоположному от головки концу. Наличие бокового выступа на теле субчастицы и наклонное положение головки относительно тела (рис.1) предполагают полную асимметричность трехмерной конфигурации субчастицы. Близка к этой модели асимметричная модель Лейка /90/. Различие состоит лишь в том, что модель Лейка уплощена о и боковой выступ отделен от тела щелью 30-40 А. Ранее была предложена также и симметричная модель 30S частицы /143/. Однако на сегодняшний день такой морфологический признак как асимметричность 30S субчастицы признается всеми исследователями, в том числе и автором симметричной модели - Штоффлером /81/.

Подобно 30S субчастице, большая рибосомная 50S субчастица также является асимметричной. Надежно установленными морфологическими признаками 50 s частицы можно считать наличие центрального выступа и двух боковых выступов различной длины и формы (рис.2), отчетливо видимых в так называемой коронообразной проекции /90, 154/. Боковая же проекция имеет вид почки или цифры 6. Один из боковых выступов имеет удлиненную стержнеобразную форму. До недавнего времени оставался открытым вопрос о "левом" /35/ или "правом" /90/ расположении этого стержнеобразного выступа или "руки". Эксперименты, проведенные с помощью оттенения с высоким разрешением /154/ доказали "правое" расположение "руки", как это показано на рис.2. Следует подчеркнуть еще два морфологических признака, отмеченные в работе /154/, по мнению авторов, являющиеся отражением внутренней структурной организации субчастицы: наличие поперечной борозды, отделяющей центральный выступ от остальной части, подобно головке 30S субчастицы, и наличие продольной борозды, подразделяющей тело 50S субчастшщ на две приблизительно равные части.

Структура белков в растворе

Это соображение, однако, вошло в противоречие с ранее широко распространенным цредставлением о том, что рибосомные белки не являются компактными глобулярными белками, а представляют собой сильно асимметричные, вытянутые структуры /134/. В основу данного представления легли результаты экспериментов разных авторов, полученные различными физическими методами исследования (иммуно-электронная микроскопия /91,92,133,143/, рассеяние рентгеновских лучей /67,104,105/, седиментация, диффузия, вязкость /62,63,108/). Несмотря на обилие экспериментального материала, вроде бы подтверждающего сильную асимметричность рибосомных белков, ряд причин, а именно: уже упоминавшиеся стереохимические соображения, неправдоподобность части данных иммуно-электронной микроскопии (некоторые белки имели размерын, близкие к размерам целой рибосомной частицы), а также неоднозначность интерпретации данных о конформации белков в растворе (на практике не всегда удается различить вытянутую и разупорядоченную конформацию) дал основание группе сотрудников нашего Института заново поставить вопрос о структуре рибосомных белков в растворе и на рибосоме.

К настоящему моменту получены и опубликованы в виде специальных атласов спектры кругового дихроизма /158/ и протонного магнитного резонанса /4/ всех индивидуальных рибосомных белков Е.соїі. Анализ спектров показывает, что большинство рибосомных белков характеризуется высоким содержанием вторичной структуры (с -спирали и в -формы) и упорядоченной третичной структурой.

Наиболее подробно была изучена структура в растворе белков S4, S7, S8, S15 и S16, поскольку именно этим белкам (кроме S16) приписывалась наиболее вытянутая конформация. Исследования, проведенные независимыми физическими методами: круговым дихроизмом, протонным магнитным резонансом, сканирующей микрокалориметрией и нейтронным рассеянием, привели к следующим выводам. 1. По данным спектров кругового дихроизма исследованные белки характеризуются высоким содержанием вторичной структуры - с -спиралей и /з-формы /5,159/. 2. Анализ спектров протонного магнитного резонанса белков показал, что большинство аминокислотных остатков имеют специфическое окружение в молекуле белка и, следовательно, вовлечены в высокоунорядоченнуго третичную структуру /3,64,65,120/. 3. На калориметрических кривых тепловой денатурации белков обнаруживался один отчетливо выраженный пик теплопоглощения, что свидетельствует о кооперативном плавлении третичной структуры /64,82,120/. 4. Измеренные методом нейтронного рассеяния радиусы инерции рибосомных белков оказались соответствующими радиусам инерции обычных глобулярных белков такой же молекулярной массы /118/.

Совокупность полученных результатов убедительно показала, что белки S4, S7, S8, S15, S16 в растворе обладают компактной глобулярной конформацией, свойственной типичным глобулярным белкам. По мнению авторов этих работ, причина расхождения между их выводом и выводом других авторов о вытянутой конформадии рибосомных белков в растворе связана, главным образом, с различным качеством препаратов белков и с особым вниманием к их ренатурации перед экспериментом. В действительности получить компактную глобулярную конформацию рибосомных белков в растворе гораздо сложнее, чем наблюдать денатурированную, развернутую или агрегированную форму белка и интерпретировать ее как вытянутую структуру. Вместе с тем, было убедительно показано, что конформация рибосомных белков может зависеть от способа их ренатурации. Так, молекулы белков Ы1 после обработки в буфере с относительно высокой ионной силой (0,3 М КС1) приобретали конформацию с высокоупорядочен НОЙ третичной структурой (по данным спектров протонного магнитного резонанса), тогда как не прошедшие такую обработку молекулы характеризовались резупорядоченнои структурой, свойственной денатурированной форме белка /83/.

Возможно также, что некоторые рибосомные белки в изолированном виде принципиально не способны принимать глобулярную конфор-мацию в растворе, так как в нативном состоянии in situ всегда находятся в комплексе с другими белками и(или) РНК. Так, изолированный белок S18 имеет в растворе разупорядоченную структуру по данным кругового дихроизма, микрокалориметрии /82/ и нейтронного рассеяния. Однако по предварительным данным (М.М.Юсупов, частное сообщение) комплекс белка S18 с белком S6 характеризуется высоким содержанием вторичной структуры (большей чем простая сумма вторичных структур индивидуальных белков), а радиус инерции комплекса имеет значение, характерное для глобулярных структур.

Какова же конформация рибосомных белков в составе рибосомы? Согласно первым данным иммуно-электронной микроскопии, многие белки в составе рибосомы имеют сильно вытянутые структуры /91, 92,133,143/. Поэтому можно было предположить, что компактная глобулярная конформация свободного белка трансформируется в удлиненную или развернутую в результате взаимодействия белка с ри-босомной РНК. Для проверки этого предположения было проведено исследование рибосомного белка S4 в изолированном виде и в составе специфического комплекса с 13S фрагментом 16S РНК методом ва-риации контраста в нейтронном рассеянии /24,121/. В результате исследования было показано, что значения радиусов инерции свободного белка S4 и в составе комплекса с фрагментом совпадают. Этот факт делает маловероятным большие конформационные изменения ри босомного белка S4 при взаимодействии с 16s РНК.

На основании всей совокупности экспериментальных данных было выдвинуто представление, согласно которому все или почти все ри-босомные белки имеют в составе рибосомы компактную глобулярную конформацию /122,128/. Столь важное для структурной рибосомологии представление несомненно нуждается во всесторонней экспериментальной проверке. Сейчас имеется ряд данных, свидетельствующих в пользу этой точки зрения. Двумя группами авторов с помощью селективного контрастирования определенных рибосомных белков в нейтронном рассеянии проведены измерения радиусов инерции этих белков в составе рибосомных частиц. Мур и др. показали, что многие рибосомные белки 30S субчастицы имеют компактную конформацию in situ /107/. Штурмани с сотр. пришли к аналогичному заключению для некоторых рибосомных белков из 50S субчастицы /128/, Следует отметить, однако, что полученные в работах /107,124/ значения радиусов инерции белков S4 и особенно S1 заметно превосходят таковые для глобулярных белков такой же молекулярной массы.

Молекулярно-весовые характеристики высокополимерных 16s и 23S РНК

Высокополимерные 16s и 23S НЖ представляют собой ковалент-но-непрерывные полинуклеотидные цепи /17/. В последнее время, благодаря развитию быстрых методов секвенирования НЖ и ДЕК, определены первичные последовательности 16s и 23S НЖ E.coli, а также НЖ некоторых других бактерий и высших организмов. 16s НЖ E.coli состоит из 1541 нуклеотидов /39,43/, 23S НЖ примерно вдвое длиннее - 2904 нуклеотида /40/. Молекулярные массы, вычис-ленные из первичной структуры, составляют чуть меньше 0,5 10 и 1»10 для 16s и 23S НЖ, соответственно. В растворе НЖ, как правило, находится в виде соответствующей соли, поэтому ее эффективная масса немного превосходит приведенные значения за счет связанных катионов, в первую очередь, ионов магния. Этот факт хорошо согласуется с экспериментальными данными по определению молекулярных масс рибосомных РЕЖ с помощью гидродинамических методов /87,130/. Парциальный удельный объем рибосомных НЖ, определенный независимо в нескольких лабораториях с помощью различных методов, составляет величину, близкую к 0,53-0,54 сиг/т /24,48,130, 139/.

Знание нуклеотидной последовательности рибосомных НЖ создало принципиальную возможность для построения моделей их вторичной структуры. Этому способствовало развитие различных методов: химической модификации РНК реагентами, специфичными к определенным основаниям /71/, обработки специфическими нуклеазами /54,97/, сшивок между различными участками РНК /42/, выделения и анализа последовательности отдельных двуспиральных участков РНК /НО/.

Для 16s РНК E.coli были предложены несколько моделей вторичной структуры. Три из них /100,131,172/ хорошо согласуются между собой и характеризуются рядом общих особенностей. Так, имеется несколько дальних взаимодействий, т.е. таких участков РНК, которые далеко отстают друг от друга по первичной структуре, но взаимодействуют путем спаривания оснований. Каждая модель предполагает разделение молекулы на четыре четких структурных домена. Любой двуспиральный участок содержит не более десяти пар оснований. Всего же степень спаривания составляет приблизительно 50%. Согласно этим моделям /100,131,172/, цепь РНК не образует узлов, что противоречит данным Кантора с соавт. /42/ по сшивкам с помощью производных псоралена. Кроме того, имеется еще ряд значительных расхождений между моделью Кантора и остальными моделями: наличие длинных участков спаривания - до 50-60 нуклеотидов, отсутствие четкого подразделения на структурные домены, спаривание 5 -концевого участка РНК с 3 -концевым, т.е. наличие "слишком дальних" взаимодействия и некоторые другие. Причины расхождений пока не ясны. Кроме 16s РНК E.coli были предложены модели вторичной структуры FHK малой рибосомной субчастицы из различных организмов /132,172/. Размеры изученных РНК варьировали в широких пределах - от 954 нуклеотидов 12S РНК митохондрий человека до 1789 нуклеотидов дрожжевой 18S РНК. Однако оказалось, что несмотря на столь значительное различие в длинах полинуклеотидной цепи, все РНК имеют гомологичные, консервативные участки вторичной структуры. Причем, нуклеотидная последовательность в этих участ ках ШК не идентична, а консервация достигается путем замены одной комплементарной пары оснований на другую» например Г-тЦ на А-У. На рис.3 приведена общая схема организации вторичной структуры РНК малой рибосомной субчастицы, построенная на основе восьми полных и некоторых частичных нуклеотидных последовательностей ГНК.

Для различных РНК из большой рибосомной субчастицы также предложены модели вторичной структуры /61,101,157/. Сравнение этих моделей указывает на те же основные закономерности вторичной структуры, имеющие место для РНК малой субчастицы: подразделение на четко выраженные структурные домены, наличие дальних взаимодействий между основаниями и в высшей степени консервативность большинства двуспиральных участков РНК с различной нуклео-тидной последовательностью.

Таким образом, в процессе эволюции рибосомных РНК их вторичная структура оказалась существенно более консервативной, чем первичная. Несмотря на сильные различия в длине и нуклеотидном составе, гомологичные рибосомные РНК имеют четко выраженные законсервированные участки вторичной структуры. По-видимому, наличие таких участков должно определять принципиальную возможность специфической самоукладки, общую для всех рибосомных РНК. При этом консервативные участки должны быть ответственными за формирование трехмерного структурного каркаса; не исключено, что вариации в первичной структуре могут иметь некоторое функциональное значение.

Структурные исследования рибосомных компонентов в процессе реконструкции

Открытие факта самосборси рибосомных частиц стимулировало детальное исследование данного процесса различными химическими и физическими методами. Хотя сам этот феномен был открыт достаточно давно, физическая природа структурных превращения рибосомных компонентов в процессе сборки до сих пор мало изучена, и не все накопленные экспериментальные факты находятся в полном согласии друг с другом.

Дискутируемым, в частности, является вопрос о форме и компактности изолированных рибосомных РНК в условиях реконструкции. Б одной из работ, на основании близости гидродинамических размеров 16s РНК и целой 30S субчастицы, был сделан вывод о том, что 16s РНК в буфере для реконструкции уже представляет собой готовый компактный каркас для размещения рибосомных белков, по размерам сходный с таковым in situ /26/. В противоположность этому, в другой работе /139/ были получены результаты, показывающие, что гидродинамические размеры 16s РНК в тех же условиях намного превосходят таковые 30S субчастицы.

В работе /15/, посвященной изучению компактизации и самоорганизации РНК методом температурной зависимости поляризации люминесценции, было показано, что при переводе 16s РНК в буфер для реконструкции подвижность двухспиральных участков РНК резко падает и становится близкой к подвижности в нативных рибосомных частицах. В этой же работе показано, что увеличение концентрации Mg++ до 0,1 М позволяет довести коэффициент седиментации 16s РНК до 25S. Однако нельзя исключить возможность, что хотя бы частич но столь существенное увеличение коэффициента седиментации связано с обратимой димеризацией в этих условиях молекул 16s РНК.

Много работ посвящено изучению влияния белков на структуру 16s РНК. Остановимся лишь на некоторых из них.

В работе Копылова с соавт. на основании совокупности данных методов рибонуклеазных переваров, кругового дихроизма, связывания акридинового оранжевого, связывания изоплитовой фракции гексанук-леотидов делается вывод о существенном влиянии на вторичную и третичную структуру 16s РНК всего четырех структурных белков /8, 9,85/. Авторы считают, что взаимодействием этих белков; S4, S7, S15 и/или S8, S19 с 16s РНК, по-видимому, завершается формирование структурного остова малой рибосомной субчастицы. Подобный вывод был сделан и в работе /34/ на основании сравнения коэффициентов поступательной диффузии свободной 16s РНК, комплекса РНК с белками S4, S7, S8, S15 и полной 30S субчастицы. Однако ни один из использованных методов в работе /8/ не является прямым методом регистрации размеров частицы, а путем сравнения коэффициентов поступательной диффузии не всегда удается отличить изменение размеров от изменения формы макромолекулы. Поэтому, на наш взгляд, цитируемый вывод следует принять с известной долей осторожности. Вместе с тем, методом электронной микроскопии было показано, что рибонуклеопротеидная частица с четырьмя белками S4, S7, S8, S15 имеет практически те же размеры, что и изолированная 16S РЕЙС /151,153/.

Исследование дефицитных по белку производных 30S субчастицы, содержащих в своем составе примерно десять белков, при помощи метода рассеяния рентгеновских лучей позволило заключить, что размеры и характер упаковки 16s РНК в целом сохраняются при удалении половины белков /117/. Электронно-микроскопические исследования этих же частиц показали, что они по форме очень напоминают 30S о субчастицы и имеют такую же длину (230 А) /150/.

Исследования, посвященные природе RI — - RI перехода в процессе реконструкции 30S субчастицы, неоднократно проводились разными группами авторов. Известно, что RI - реконструкционный ин-термедиат, образующийся, если реконструкция проводится на холоду. Он содержит лишь часть белков (белковый состав у разных авторов варьирует) и неактивен как в биосинтезе белка, так и в дальнейшей сборке АО/. При прогреве этих Ri-частиц некоторое время при 37-40С в ионных условиях реконструкции образуются так называемые К1 -частицЕ, способные присоединять остальной белок с образованием функционально активной субчастицы. Коэффициенты седиментации, определенные Траубом и Номурой в буфере с I мМ Mg++, оказались равными для RI-частицы - 21s, для Н1 -частипы - 26s /147/. Дуин и Вонг /51/ проводили эксперименты в ионных условиях реконструкции (20 мМ Mg++) и определили коэффициенты седиментации для RI-частицы - 29,4S, а для Rr -частицы - 26,5S, т.е. в отличие от Номуры и Трауба наблюдали не компактизацию, а, наоборот, сильное разрыхление структуры частицы при RI— -Ri переходе. Коэффициенты седиментации, измеренные Тамом и Хиллом в буфере с 1,5 мМ Mg++, оказались равными 22,7S для Ri-частицы и для R -частицы 26,2S /141/.

По всей вероятности, при прогревании Ri-частиц происходят изменения во вторичной структуре 16s РНК. Это выражается в появлении гипохромного эффекта (15%) /52/. По данным крутового дихроизма уменьшается асимметрия ближнего окружения оснований /8/.

Похожие диссертации на Изучение роли рибосомных РНК и белков в формировании компактного рибонуклеопротеида