Сравнение двух рибозимов

Рибозим №1

• Capturing hammerhead ribozyme structures in action by modulating general base catalysis
  • Hammerhead Ribozyme G12A mutant pre-cleavage
  • Первичная последовательность: gggagcccugucaccggaugugcuuuccggucugaugaguccgugaggacaaaacagggcucccgaauu
  • Вторичная последовательность [1]
  • ! Третичная структура получена на основании рентгеноструктурного анализа

Водородные связи спирали L1

• 13-31
• 14-30
• 15-29
• 16-28
• 17-27
• 18-26

Водородные связи спирали L2

• 39-50
• 40-49
• 41-48
• 42-47

Водородные связи верхней спирали L3

• 11-54
• 10-55
• 9 -56
• 8 -57
• 7 -58
• 6 -59
• 5 -60
• 4 -61
• 3 -62
• 2 -63
• 1 -64

Водородные связи между спиралями (неканонические)

• a46-u19
  • • N6+2H6 - O2
    • N7 - H3+N3
• a46-u24 (классическая)
  • • N6+1H6 - O4
    • N1 - H3+N3
• с32-g37 (классическая)

Рибозим №2

Вироидный рибозим NC_003540 с классической структурой типа “головки молотка” (Hamerhead ribozyme).

• Первичная структура фрагмента RZ+ следующая: aagaggucggcaccugacgucgguguccugaugaagauccaugacaggaucgaaaccucuu.
• Вторичная структура на рисунке. Третичная неизвестна.

Вторичная структура фрагмента RZ+ рибозима NC_003540.

Водородные связи спирали L1

• 9-27
• 10-26
• 11-25
• 12-24
• 13-23
• 14-22

Водородные связи спирали L2

• 36-51
• 37-50
• 38-49
• 39-48
• 40-47

Водородные связи верхней спирали L3

• 7-55
• 6-56
• 5-57
• 4-58
• 3-59
• 2-60
• 1-61

Водородные связи между спиралями (неканонические)

• Неизвестны, нужно определить на основании сравнения (см. ниже)
• С большой вероятностью:
  • a44 - u15
    • N6+2H6 - O2
    • N7 - H3+N3
  • a44 - u20 (классическая)
    • N6+1H6 - O4
    • N1 - H3+N3
  • с28-g33 (классическая)

Важные стэкинг взаимодействия между:

• 27-28
• 9-33
• 35-53
• 31-54 ?

Сравнение (выравнивание)

L3          * L1     L1c     L1     Center   L2    L2c    L2    *   L3
12345678901 2 345678 9012345 678901 2345678  9012  3456   789 0 123 45678901234 56789
gggagcccuGU C acCgga UGugcUu uccGgu CUGAUGA_ G_UCC gUGA__ GGA_C aAA ACagggcuccc gaauu
    aagagGU C ggCacc UGacgUc gguGuc CUGAUGAa GaUCC aUGAca GGAuC gAA ACcucuu
    1234567 8 901234 5678901 234567 89012345 67890 123456 78901 234 5678901

Совпадает:

1. центральный участок соединяющий две петли CUGAUGA
2. достаточно полно совпадает спираль L2 (но в ней имеются множество разрывов)
3. есть совпадения в петле L1c (центр спирали L1)
4. есть совпадения в главной петле (отмечено *)

Не совпадает:

1. Часть спирали L1, за исключением петли
2. Часть спирали L3, за исключением начала и главной петли

Таким образом, для сохранения третичной структуры (а значит и функций рибозима) важно совпадение петель между спиралями, в то время как сами спирали могут быть разными. Но не произвольно разными, а попарно замененными (хоть и не полностью, но преимущественно, чтобы образовывать классические пары g-c, a-u).