Элонгация пептидной цепи (часть 2)
При исследовании процесса элонгации у растений было показано, что ФЭ-1 может существовать во множестве различных форм, различающихся размерами молекулы. Тяжелые формы ФЭ-1 имеют молекулярную массу от 240000 до 540000 Да и не могут спонтанно превращаться в более легкие формы, точно так же они не могут включаться в трехкомпонентные комплексы с ГТФ и аминоацил-тРНК. Однако был обнаружен трехкомпонентный комплекс легкой формы ФЭ-1 (ФЭ-1л с молекулярной массой 67 000 Да) с ГТФ и аминоацил-тРНК, и можно полагать, что связывание аминоацил-тРНК с участком "А" 80S рибосомы в растительных тканях происходит в соответствии со схемой, изображенной на рисунке 6.5. Тяжелая форма ФЭ-1 (ФЭ-1т) сначала образует комплекс с ГТФ, а затем превращается в легкую форму, после чего этот бинарный комплекс ФЭ-1л. ГТФ присоединяет аминоацил-тРНК, которая вслед за тем связывается с участком "А" на 80S рибосоме. После гидролиза ГТФ должен высвобождаться комплекс ФЭ-1. ГДФ, который вновь вступает в цикл, как это предполагается в схеме на рисунке 6.5, при этом ГДФ должен быть заменен на ГТФ для того, чтобы ФЭ-1 смог принять участие в следующем обороте цикла элонгации. Сравнительное сродство ГДФ и ГТФ к ФЭ-1 в растительных тканях неизвестно, однако в тканях млекопитающих сродство ФЭ-1α к ГТФ выше, чем к ГДФ, и для обмена ГТФ на ГД4 в бинарном комплексе необходимо содействие ФЭ-1β. Фактор, аналогичный ФЭ-1β, в растительных тканях не обнаружен.
Транслокация. Транслокация пептидил-тРНК с участка "А" рибосомы на участок "П" с одновременным передвижением рибосомы на расстояние одного кодона к 3'-концу мРНК происходит при посредстве ФЭ-2 и сопровождается высвобождением с участка "П" деацилированной тРНК и гидролизом ГТФ (рис. 6.5). Этот гидролиз ГТФ не нужен для связывания ФЭ-2 с рибосомой, но является необходимым условием для высвобождения ФЭ-2 после транслокации. ФЭ-2 из зародышей пшеницы — одиночная полипептидная цепь с молекулярной массой около 70 000 Да, и стехиометрическое отношение ФЭ-2: рибосомы в зародышах пшеницы приблизительно равно 1. Если ФЭ-1 из зародышей пшеницы не содержит остатков цистеина, то ФЭ-2 содержит цистеин, и сульфгидрильные группы, по-видимому, необходимы для транслоказной активности. Однако механизм транслокации рибосомы вдоль мРНК точно неизвестен, так неизвестно и число молекул ГТФ, гидролизуемых при образовании одной пептидной связи. Хотя каждый из факторов элонгации для активности in vitro, по-видимому, нуждается в гидролизе ГТФ, возможно тем не менее, что in vivo в каждом цикле элонгации гидролизуется только одна молекула ГТФ. Хотя в сухих зародышах пшеницы (с содержанием воды 10%) ФЭ-1 и ФЭ-2, по-видимому, действуют независимо друг от друга, с началом набухания они образуют комплекс ФЭ-1.ФЭ-2. Предполагают, что такой комплекс существует и in vivo, и его образование может зависеть от физиологическог о состояния растительных тканей, в частности от их оводненности.
