Пуромицин - Как начинается синтез белка - Молекулы и клетки - Мед Читалка

Пуромицин

Пуромицин по своей структуре похож на концевой участок молекулы тРНК, с которым связывается аминокислота (смотрите рисунок ниже).


Прерывание синтеза белка достигается добавлением антибиотика пуромицина

Прерывание синтеза белка достигается добавлением антибиотика пуромицина

Пуромицин по своему строению сильно напоминает структуру, образуемую при соединении аминокислоты тирозина (или фенилаланина, который очень сходен с тирозином) и концевого основания тРНК. Красным пунктиром выделены группы, которыми пуромицин отличается от этой структуры. Тирозин может находиться в любом месте белковой цепи, так как он способен образовать две пептидные связи. Пуромицин же может образовать только одну пептидную связь, поскольку группа CONH, входящая в состав его молекулы, менее реакционноспособна, чем группа СОО в молекуле тирозиновой тРНК.


Поскольку в молекуле пуромицина имеется группа NH2, он может образовать пептидную связь с аминокислотой, но в отличие от аминокислот пуромицин не имеет свободной карбоксильной группы (СООН). Поэтому пуромицин не способен образовать вторую пептидную связь, так что процесс удлинения цепи при его участии идти не может. Как показывают раз-личные эксперименты, пуромицин может прикрепляться к растущей пептидной цепи (на этом и заканчивается ее рост) только в том случае, если тРНК, удерживающая эту цепь, прикреплена к пептидильному центру рибосомы.

В других экспериментах было обнаружено, что формилируемая разновидность метиониновой тРНК, находящаяся на рибосоме, соединяется с пуромицином; в то же время неформилируемая тРНК с пуромицином не взаимодействует. Следовательно, на рибосоме действительно имеются два центра: в одном из них пептидная связь между пептидной цепью и пуромицином образоваться не может, а в другом может. Вероятнее всего, второй участок как раз и является пептидильным центром. Кроме того, мы еще раз убеждаемся в том, что формилируемая тРНК имеет структуру, как бы специально созданную для связывания с пептидильным центром, что и позволяет ей выполнять функцию инициатора пептидной цепи.

Спрашивается, в чем же состоит роль формильной группы? Если сама она, как таковая, не имеет значения для установки метионина в начальное положение, то зачем она нужна? Наши первые эксперименты, в которых использовались сравнительно высокие концентрации магния, привели нас к предположению, что формильная группа каким-то образом участвует в образовании первой пептидной связи, с чего и начинается синтез полипептидной цепи. Когда комплекс метионин — тРНК формилируется, синтез идет значительно быстрее. Можно думать, что присутствие формильной группы помогает комплексу попасть на пептидильный центр. Остается выяснить, в чем именно заключается эта помощь.


«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка