ТРНК-синтетазы их фунуции и образование тРНК
ПРОЦЕССИНГ тРНК Почти все тРНК синтезируются в виде предшественников – более длинных молекул (пре-тРНК). В результате процессинга проис- ходит удаление нуклеотидных последовательностей с флангов пре- тРНК. С 5’-конца фрагмент нуклеотидной цепи отщепляет фермент, называемой РНКазой Р. РНКазой P является рибонуклеопротеином, каталитическую функцию в котором осуществляет РНК-компонент, белок же выполняет структурную роль. В бактериальной РНКазе P есть участок, комплементарный ЦЦА участку тРНК. Эукариотическая РНКаза P узнает другие элементы предшественника тРНК. С 3’-конца пре-тРНК действует экзонуклеаза, укорачивающая РНК постепенно, удаляя по одному нуклеотиду. На заключительных ста- диях созревания тРНК к 3’-концу полинуклеотидилтрансфераза при- соединяет последовательность ЦЦА (рис. 5.20).
В процессе созревания тРНК также происходит модификация азотистых оснований – в результате которой образуются минорные основания: псевдоуридин, дигидроуридин, тимидин, 7-метил- гуанозин, инозин и др.
Сплайсинг пре-тРНКНекоторые пре-тРНК дрожжей содержат интрон, расположен- ный на расстоянии одного нуклеотида от 3’-конца антикодона. Раз- меры интрона у разных пре-тРНК колеблются от 14 до 64 нуклеоти- дов. Канонические последовательности на границе интрона и экзона, характерные для пре-иРНК, у пре-тРНК отсутствуют. В тоже время в составе интронов имеются последовательности комплементарные антикодону. Спаривание этих последовательностей с антикодоном, по-видимому, и обуславливает формирование структур, обеспечи- вающих протекания сплайсинга. В процессе сплайсинга нуклеаза вырезает интрон, а лигаза обеспечивает сшивание двух фрагментов тРНК за счет образования фосфодиэфирной связи, в результате образуется ковалентно замкнутая молекула тРНК (рис. 5.22).
Аминоацил-тРНК-синтетаза (АРСаза) — фермент синтетаза, катализирующий образование аминоацил-тРНК в реакции этерификации определенной аминокислоты с соответствующей ей молекулой тРНК. Для каждой аминокислоты существует своя аминоацил-тРНК-синтетаза.
АРСазы обеспечивают соответствие нуклеотидным триплетам генетического кода (антикодону тРНК) встраиваемых в белок аминокислот, и, таким образом, обеспечивают правильность происходящего в дальнейшем считывания генетической информации с мРНК при синтезе белков на рибосомах.
Аминоацилирования
1. аминокислота + АТФ → аминоацил-АМФ + PPi — АТФ активирует аминокислоту
2. аминоацил-AMФ + тРНК → аминоацил-тРНК + АМФ — активированная аминокислота соединяется с соответствующей тРНК
Суммарное уравнение двух реакций:
аминокислота + тРНК + АТФ → аминоацил-тРНК + АМФ + PPi