Από τα δεδομένα της πρωτοδιάταξης σε συνδυασμό με τα δεδομένα που λαμβάνονται από ανοσοχημικές

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Από τα δεδομένα της πρωτοδιάταξης σε συνδυασμό με τα δεδομένα που λαμβάνονται από ανοσοχημικές"

Φιλομήλ Αλεξόπουλος
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Εν αντιθέσει με αυτά που έχουν βρεθεί για τους προκαρυωτικούς οργανισμούς, για τους ευκαρυωτικούς υπάρχουν διαθέσιμες μόνο λίγες ακολουθίες ριβοσωμικών πρωτεϊνών. Από τα δεδομένα της πρωτοδιάταξης σε συνδυασμό με τα δεδομένα που λαμβάνονται από ανοσοχημικές μεθόδους προκύπτει το συμπέρασμα ότι υπάρχει μια μικρή μόνο ομολογία μεταξύ των ριβοσωμικών πρωτεϊνών, των προκαρυωτικών και των ευκαρυωτικών οργανισμών.

Από τα δεδομένα της πρωτοδιάταξης σε συνδυασμό με τα δεδομένα που λαμβάνονται από ανοσοχημικές

2 Βέβαια για την τελική διαμόρφωση της τριτοταγούς δομής της 30S υπομονάδος χωρίς αμφιβολία κυρίαρχο ρόλο παίζουν και οι ριβοσωμικές πρωτεΐνες. Για αυτό και έγινε μια συστηματική προσπάθεια για την κρυσταλλογραφική τους μελέτη αλλά και την καταγραφή των αντεπιδράσεων μεταξύ των πρωτεϊνών και του RNA.

Για αυτό και έγινε μια συστηματική προσπάθεια για την κρυσταλλογραφική

3 Η δυνατότητα παρατήρησης των δομών α- ελικας και β-πτυχωτής επιφάνειας των πρωτεινών εκανε εφικτή την τοποθέτηση στον χάρτη της ηλεκτρονικής πυκνότητος πρωτεινών με γνωστή δομή οπως η S15 και η S16 που βρίσκονται σε επαφή με το ιδιο τμήμα δίκλωνου RNA

χάρτη της ηλεκτρονικής πυκνότητος πρωτεινών με γνωστή δομή

4 Η κατανομή των πρωτεινών στην 30 S ριβοσωμική υπομονάδα εμφανίζεται ασυμμετρη Οι πρωτείνες συγκεντρώνονται στην κορυφή τα πλαινά τμήματα και το οπίσθιο της υπομονάδος Καμμιά δεν προσδένεται ολοκληρωτικά στο εσωτερικό μιας ριβοσωμικής περιοχής αν και η S20 βρίσκεται ανάμεσα στην 5 και 3 περιοχή Η επιφάνεια μεταξύ των δύο ριβοσωμικών υπομονάδων εμφανίζεται ελευθερη πρωτεινών με εξαιρεση της S7 και S12 η οποία εμφανίζεται κοντά στην περιοχή αποκωδικοποίησης στην κορυφή ελικας Η44 του RNA Πρωτείνες στην περιφέρεια της υπομονάδος επιτρέπουν την επαφή με την 50S υπομονάδα

και 3 περιοχή Η επιφάνεια μεταξύ των δύο ριβοσωμικών υπομονάδων εμφανίζεται ελευθερη πρωτεινών με εξαιρεση της S7 και S12 η οποία εμφανίζεται

7 Το προτεινόμενο μοντελλο το οποίο θα περιγραφεί αποτελείται από τα νουκλεοτίδια του 16S RNA του T-thermophilus που αντιστοιχεί στα της E.coli και 20 πρωτείνες.η αναλυση γίνεται σε διακριτική ικανότητα 3 Α διακριτική ικανότητα Στα πλαίσια αυτής της διακριτικής ικανότητος είναι δυνατή η αναγνωριση δομής διπλης ελικας του RNA καθώς και η αναγνωριση α-ελικων και β-πτυχωτών επιφανειών των πρωτεινών

η αναλυση γίνεται σε διακριτική ικανότητα 3 Α διακριτική ικανότητα Στα πλαίσια αυτής της διακριτικής

8 Πολλές κρυσταλλικές δομές των ριβοσωμάτων και των υπομονάδων τους ως συμπλέγματα με παράγοντες έναρξης, παράγοντες επιμήκυνσης κ.λπ. έχουν διευκρινιστεί την τελευταία δεκαετία. Μεταξύ αυτών περιλαμβάνεται και η διευκρίνιση της Μεταξύ αυτών περιλαμβάνεται και η διευκρίνιση της δομής σε 5,5 Α Β διακριτική ικανότητα της 30S υπομονάδος μαζί με το mrna, trna και παράγοντες έναρξης.

Μεταξύ αυτών περιλαμβάνεται και η διευκρίνιση της Μεταξύ αυτών περιλαμβάνεται και η

9 Χαρακτηριστικά της 30S υπομονάδος όπως προκύπτουν από κρυσταλλογραφικές μελέτες. 1. Η 30 S υπομονάδα είναι περίπου σφαιρική με μία διάμετρο γύρω στα 250Α 0 2. Το mrna περιστρέφεται γύρω από το λαιμό της 30S υπομονάδος σε μία αναδίπλωση μεταξύ της κεφαλής και του σώματος της υπομονάδος. 3. Τα trnas δεσμεύονται στην ενδιάμεση φάση μεταξύ της 30S και της 50S υπομονάδος. 4. Η περιοχή του αντικόδωνος του trna δεσμεύεται στην 30S και το υπόλοιπο της δομής του trna δεσμεύεται στην 50S υπομονάδα.

Το mrna περιστρέφεται γύρω από το λαιμό της 30S υπομονάδος σε μία αναδίπλωση μεταξύ της κεφαλής και του σώματος της

11 Η αντεπίδραση των υπομονάδων διευκολύνεται από γέφυρες διαφόρων τύπων. Έτσι υπάρχουν: Γέφυρες που σχηματίζονται κύρια στο κέντρο των επιφανειών των δύο υπομονάδων και είναι μεταξύ 16S και 23S RNA. Γέφυρες που σχηματίζονται κύρια στην περιφέρεια και είναι τόσο αντεπιδράσεις πρωτεΐνης RNA όσο και αντεπιδράσεις RNA-RNA. Γέφυρες μεταξύ πρωτεϊνών με κυρίαρχη τη γέφυρα Bib που σχηματίζεται μεταξύ της κεφαλής της 30S υπομονάδος και της διόγκωσης της 50S υπομονάδος.

12 Χαρακτηριστικά συγκεκριμένων ριβοσωμικών πρωτεϊνών. Οι S 19 και S 13 εφάπτονται με την αγκύλη του αντικώδωνος του t-rna που βρίσκεται στην P θέση αν και έχει δειχθεί ότι αυτές οι ουρές μπορούν να απομακρύνονται χωρίς απώλεια ευκινησίας. Η πρωτεΐνη S 7 εφάπτεται της αγκύλης του αντικώδωνος που βρίσκεται στην Α-θέση. Η πρωτεΐνη S 12 βρίσκεται κοντά στη θέση αντεπίδρασης κώδωνος αντικώδωνος για το trna που βρίσκεται στην Α θέση αλλά κυρίως χρησιμοποιείται για να υποστηρίζει αντεπιδράσεις μεταξύ του 16SRNA και του κώδωνος αντικώδωνος που βρίσκεται στην Α-θέση. Οι αγκύλες των t-rnas εφάπτονται με τις πρωτεΐνες L 16 της 50S ριβοσ όταν το t-rna βρίσκεται στην Α-θέση και με την L- 5 όταν βρίσκεται στην P-θέση.

ευκινησίας. Η πρωτεΐνη S 7 εφάπτεται της αγκύλης του αντικώδωνος που βρίσκεται στην Α-θέση.

13 Πολλές κρυσταλλικές δομές των ριβοσωματων έχουν κατορθωθεί τα τελευταία χρόνια Έτσι έχει επιτευχθεί ανάλυση σε 5 Α διακριτική ικανότητα του 70S από τον Thermus thermophilus που περιέχει mrna και trna δεσμευμένα στις κατάλληλες θέσεις. Το 2005 έχει ακόμη δημοσιευθεί από τον Jener και τους συνεργάτες του η δομή του 70S ριβοσώματος από τον Thermophilus ως σύμπλεγμα με την threonyl t-rna synthetase το mrna και 2 trnas

14 Εντελώς πρόσφατα με διακριτική ικανότητα 3,5 Α έχουν προσδιορισθεί δυο διαφορετικές δομές κενού ριβοσώματος 70S Από την E.coli δίδοντας την μέχρι τώρα πλέον πλήρη περιγραφή ολόκληρου του ριβοσωματος Επιπρόσθετα με κρυηλεκτρονική μικροσκοπία έχει επιτευχθεί η διερεύνηση πολλών λειτουργικών συμπλεγμάτων

coli δίδοντας την μέχρι τώρα πλέον πλήρη περιγραφή ολόκληρου του

16 Με τις αναλύσεις αυτές εγινε δυνατόν Η ταυτοποίηση 7 ριβοσωμικών πρωτεινών της 30S ριβοσωμικής υπομονάδος με γνωστή δομή Οι αλληλεπιδράσεις πρωτεινών,αγνωστης δομής με παρακείμενα τμήματα RNA στα οποία προσδένονται Προσδιορίστηκε η διαμόρφωση της κεντρικής περιοχής του 16S RNA οπου περιλαμβάνεται η περιοχή της πλατφόρμας Η περιοχή της πλατφόρμας είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα μια και συμμετέχει στην αποκωδικοποίηση του μηνύματος την αντεπίδραση με την μεγάλη ριβοσωμικη υπομοναδα και την ακριβεια στην μεταφραση

κεντρικής περιοχής του 16S RNA οπου περιλαμβάνεται η περιοχή της πλατφόρμας Η περιοχή της πλατφόρμας είναι ιδιαίτερα

18 Σε σύγκριση με τα βακτηριακά συστήματα τα δομικά δεδομένα και οι λειτουργικές γνώσεις γύρω από τα ευκαρυωτικά ριβοσώματα είναι αρκετα περιορισμένες μεχρι σήμερα Αν και καμία κρυσταλλική δομή του Αν και καμία κρυσταλλική δομή του ευκαρυωτικού ριβοσώματος η των υπομονάδων που το συνιστούν δεν εχει επιλυθεί ακόμη πλήρως μια ημιατομική δομή του 80S ριβοσώματος από τον Sacharomyces cerevisiae δίδει μερικές πληροφορίες

καμία κρυσταλλική δομή του ευκαρυωτικού ριβοσώματος η των υπομονάδων που το συνιστούν δεν εχει επιλυθεί

19 Μια σειρά από πειραματικά δεδομένα υποστηρίζουν Οι περισσότερες από τις βακτηριακές ριβοσωμικές πρωτείνες εχουν ομόλογη εκπροσώπηση στα ευκαρυωτικά ριβοσώματα Οι ευκαρυωτικές ριβοσωμικές υπομονάδες μοιράζονται ένα πυρηάνα του ριβοσωμικού RNA που μπορεί να σημαίνει ότι ο θεμελιώδης μηχανισμός για τον σχηματισμό του πεπτιδικού δεσμού είναι μάλλον συντηρητικός σε προκαρυωτικούς και ευαρυωτικούς οργανισμούς

μοιράζονται ένα πυρηάνα του ριβοσωμικού RNA που μπορεί να σημαίνει ότι ο θεμελιώδης μηχανισμός για

22 Μια σύγκριση του 70S ριβοσώματος από την E.coli και του 80s ριβοσώματος από τον S.cerevisiae μεσω ηλεκτρονιομικροσκοπικής ανασυγκρότησης δείχνει ότι ο χώρος μεταξύ των δύο υπομονάδων είναι περίπου ομοιος Η παρατήρηση είναι σημαντική διότι ο χώρος αυτός αποτελεί κλειδί για μια σειρα γεγονότα όπως η αποκωδικοποίηση του μηνύματος ο σχηματισμός πεπτιδικού δεσμού,η δεσμευση του mrna και του t-rna

24 Πολλές ενδείξεις σήμερα υποστηρίζουν το συμπέρασμα Πολλές ενδείξεις σήμερα υποστηρίζουν το συμπέρασμα ότι η δέσμευση του t-rna και πιθανά ολες οι ριβοσωμικές λειτουργίες βασίζονται κυρίως στο rrna και ότι ο ρόλος των ριβοσωμικών πρωτεινών είναι η αύξηση των λειτουργικών ικανοτήτων των RNA καθώς και η υποβοήθηση στην πτύχωση και συγκρότηση

Σχετικά έγγραφα

Η πρώτη χρυσή περίοδος για την ερευνά στο ριβόσωμα φαίνεται να τελειώνει

Συχνά στην ιστορία των επιστημών παρουσιάζεται το φαινόμενο μια επιστημονική περιοχή να είναι σε μεγάλη ανάπτυξη ενώ σε μια άλλη να μην παρουσιάζει κανένα ενδιαφέρον Η πρώτη χρυσή περίοδος για την ερευνά