Молекулярное моделирование распознавания стоп-кодона фактором терминации трансляции 1-го типа eRF1
|
|
|
|
Автор Ю.А. Мазур, Н.Ю. Опарина
|
|
08.05.2009 г. |
|
Терминация трансляции – завершающий этап синтеза белка, при котором происходит гидролиз пептидил-тРНК и высвобождается новосинтезированный полипептид. В этом процессе принимаются участие белковые факторы, функциональные аналоги тРНК, специфические связывающиеся со стоп-кодонами. У эукариот все три стоп-кодона (UAA, UAG или UGA) в мРНК распознаются фактором eRF1 (eukaryotic peptide chain release factor 1). eRF1 состоит из трех доменов, причем N-концевой домен отвечает за специфическое взаимодействие со стоп-кодоном.
Многочисленные исследования показали влияние на специфичность работы eRF1 точечных мутаций в различных областях N-концевого домена, однако ни сайт взаимодействия со стоп-кодоном, ни механизм декодирования до сих пор остаются невыясненными. В нашей работе применены методы молекулярного моделирования для поиска участка взаимодействия 2-го и 3-го нуклеотидов стоп-кодона с доменом 1 eRF1 (N-домен белка eRF1).
Работа разделена на две части: во-первых, это первичный (грубый) поиск места связывания N-домена и лиганда с помощью программы для молекулярного докинга Autodock (версия 3), а, во-вторых, более точный расчет энергий взаимодействия с помощью программы молекулярной динамики Amber [5]. На первом этапе происходит отбор потенциальных сайтов взаимодействия N-концевого домена eRF1 с лигандом, в качестве которого выбран РНК-дипурин (AA, AG, GA или GG). Такой лиганд был выбран на основании двух предпосылок: во-первых, стоп-кодоны и триптофановый кодон представляют собой мотив U-пурин-пурин, при этом показано, что мотив UGG не может работать в качестве стоп-кодона даже в модельной системе в отсутствии триптофановой тРНК. Поэтому комплексы GG с N-концевым доменом eRF1 не должны быть сопоставимы по стабильности с комплексами динуклеотидов AA, GA и GA. Во-вторых, известные экспериментальные сведения дают основание сомневаться в одновременном распознавании первого нуклеотида U и остальных нуклеотидов стоп-кодона, позволяя предположить двухэтапный процесс. Эти данные позволяют считать допустимой применение такой минимальной модельной системы для моделирования.
Скачать полностью этот материал в формате PDF (180 кб)
|