Третичные структуры транспортных РНК

Общие сведения

Структура транспортной РНК

Участие в синтезе белка (трансляции)

В клетке имеется такое количество разных тРНК, сколько кодонов, шифрующих аминокислоты. У каждой тРНК имеется последовательность трех нуклеотидов, комплементарных нуклеотидам кодона в мРНК — антикодон. Специальный фермент - кодаза опознает тРНК и присоединяет к "черешку листа" аминокислоту - и именно ту, которая кодируется триплетом, комплементарным антикодону. На образование ковалентной связи между тРНК и аминокислотой затрачивается энергия одной молекулы АТФ.

Когда тРНК поступает на рибосому и антикодон узнает свой кодон мРНК, аминокислота должна оторваться от тРНК. Ha рибосоме имеется два участка для связывания двух молекул тРНК. В один из этих участков, называемый акцепторным, поступает тРНК с аминокислотой и присоединяется к своему кодону. Эта аминокислота присоединяет к себе (акцептирует) растущую цепь белка, между ними образуется пептидная связь. тРНК, к которой теперь присоединен растущий белок, перемещается вместе с кодоном информационной РНК в донорный участок рибосомы . В освободившийся акцепторный участок приходит новая тРНК, связанная с аминокислотой, которая шифруется очередным кодоном. Из донорного участка сюда вновь переносится оторвавшаяся полипептидная цепь и удлиняется еще на одно звено. Аминокислоты в растущей цепи соединены в той последовательности, в которой расположены шифрующие их кодоны в мРНК.

Когда на рибосоме оказывается один из трех триплетов (УАА, УАГ, УГА), являющихся знаками препинания между генами, ни одна т-РНК не может занять место в акцепторном участке. Дело в том, что не существует антикодонов, комплементарных нуклеотидам "знаков препинания". Оторвавшейся в донорном участке полипептидной цепи не к чему присоединиться в акцепторном участке, и она покидает рибосому. Синтез белка завершен.

тРНК Phe организма Escherichia coli

Вторичная структура тРНК Phe организма Escherichia coli (только стандартные водородные связи)

Вторичная структура тРНК Phe организма Escherichia coli (красные линии - стандартные водородные связи, синие - нестандартные)

• Phe tRNA - переносит Фенилаланин

Последовательность gcgcggauagcucagucgguagagcaggggauugaaaauccccguguccuugguucgauuccgaguccgcgcacca

T-петля

Последовательность gcucagucgguagagc

• водородные связи:

13 22
12 23
11 24
10 25

A-петля

Последовательность ggggauugaaaaucccc

• водородные связи:

31 39
30 40
29 41
28 42
27 43

D-петля

Последовательность cuugguucgauuccgag

• водородные связи:
• u54-a58 (обратная хугстиновская)

O2 = 2H6-N6

N3-H3 = N7

• стандартные:

53 61
52 62
51 63
50 64
49 65

Верхняя петля

• водородные связи:

7 66
6 67
5 68
4 69
3 70
2 71
1 72

Межспиральные связи

Для дрожевой tRNA_Phe (на основании стр. 359 Zenger)

Контакты между A-T петлями

1. c25-g10 = g44 (замена g10-c25-g45)

   N7 = 2H2-N2

2. u12-a23 = a9 (совпадает)

   N6-2H6 = N7

   N7 = 2H6-N6

3. u8-a14 (найдена в образце, объясняет резкий поворот цепи)(обратная хугстиновская)

   O2 = 2H6-N6

   N3-H3 = N7

4. c13-g22 = g46 (совпадает)

   O6 = 2H2-N2

   N7 = H1-N1

5. g15-c48 (обратная уотсон-криковская) (совпадает)

   N1-H1 = O2

   N2-2H2 = N3

Контакты между T-D петлями

• g18-u55

N2-2H2 = O2

Стэкинг

• 25-26-27
• 54-53
• 58-61
• 59-48
• 59-60

не учитываем

• g26-a44 - не совпадает (a26-g44) слишком большое расхождение
• g10-c25-g45 - не совпадает (g10-c25-u45) слишком большое расхождение - вместо g10-c25-g44
• g4-u69 - не совпадает (есть стандартная c4-g69)

tRNA Phe from Escherichia coli

См. также

• Известные структуры РНК в базе данных PDB
• Молекулярная биология, Спирин