Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kodomo.cmm.msu.ru/~Khrameeva/t3_html/Credit1.doc Дата изменения: Mon Oct 3 20:44:59 2005 Дата индексирования: Tue Oct 2 12:08:28 2012 Кодировка: koi8-r

Структура тРНК к цистеину из E. coli.

Автор: Храмеева Екатерина.

Аннотация: Исследование и анализ вторичной и третичной структур тРНК (PDB
ID - 1u0b) биоинформатическими методами.

Ключевые слова: тРНК к цистеину (cysteinyl tRNA), вторичная и третичная
структура тРНК, «клеверный лист», L-форма.

Введение:
Транспортные рибонуклеиновые кислоты (тРНК) - обязательные участники
процесса трансляции. Их основное назначение - доставлять активированные
остатки аминокислот в рибосому и обеспечивать их включение в
синтезирующуюся белковую цепь в соответствии с программой, записанной
генетическом кодом в матричной, или информационной, РНК (мРНК). Как
известно, тРНК имеет вторичную структуру, характеризующуюся наличием
четырех стеблей и трех петель, которая получила название «клеверного
листа»[1]. В пространстве этот «клеверный лист» складывается следующим
образом: за счет стэкинга оснований акцепторный стебель и Т-стебель
образуют одну непрерывную двойную спираль, а два других стебля -
антикодоновый и D - вторую, сворачиваясь в особую третичную структуру - так
называемую L-форму[1].
Цель данной работы - изучить особенности строения вторичной и
третичной структуры тРНК 1u0b и контакты, поддерживающие такую структуру.

Результаты:

1) Схема вторичной структуры тРНК:

На схеме выделены:

G--C - канонические пары комплементарных оснований;
A--C - неканонические пары;
G C A - антикодон;
A A - водородные связи, отвечающие за стабильность третичной
структуры;
A A - стэкинг-взаимодействия.

Нестандартных оснований в этой структуре нет.




| |U U A | | |A--C | |Дополнительная |
| | | | | | |V-петля |

2) Контакты нуклеотидов, отвечающие за стабильность пространственной
структуры тРНК:

Водородные связи, отвечающие за стабильность пространственной структуры:

|? пары |Пара нуклеотидов |Номера нуклеотидов |Водородная связь |Длина |
|1 |A--A |9--13 |N7 - N6 |2,69 |
| | | |N6 - N1 |2,9 |
|2 |A--A |14--46 |N6 - N1 |3,02 |
|3 |G--G |15--48 |O6 - N2 |2,57 |
|4 |C--C |16--59 |O2 - N4 |3,06 |
| | | |N3 - N3 |2,88 |
| | | |N4 - O2 |2,83 |
|5 |G--C |19--56 |N2 - N3 |2,62 |


Стэкинг-взаимодействия:

Проанализировав структуру в Rasmolе, я нашла только одну «стопку»
стэкинг-взаимодействий, отвечающих за стабильность третичной структуры (см.
скрипт):

A9--A46--G48--C59

3) Предсказанная программой Зукера схема вторичной структуры тРНК:

[pic]
Такая структура наиболее соответствует реальности, однако алгоритм
Зукера получил ее только восьмой.

Обсуждение:
Пространственная форма тРНК образуется за счет взаимодействий между T-
и D-петлями, которые сближаются и скрепляются между собой посредством
образования дополнительных, часто необычных пар оснований[1]. Аналогичные
третичные взаимодействия (не сводящиеся к комплементарности водородные
связи, неспиральный стэкинг) скрепляют и некоторые другие участки L-
структуры.
Предсказание вторичной структуры данной тРНК практически полностью
совпадает с данными расшифровки пространственной структуры: отличий всего
два. Первое состоит в том, что mfold не объединил пару А--С (26--44,
ближайшая к центру в антикодоновом стебле), потому что она не является
канонической, а алгоритм Зукера, видимо, стремится свести к минимуму число
неканонических пар. Второе отличие: mfold объединил в пару U--A (33--37,
ближайшая к антикодону), а find_pair - нет, потому что основания
расположены слишком далеко друг от друга.
тРНК выполняет две основных функции: акцепторную - способность
ковалентно связываться с аминоацильным остатком, превращаясь в аминоацил-
тРНК, и адапторную - способность узнавать триплет генетического кода,
соответствующий транспортируемой аминокислоте, и обеспечивать поступление
аминокислоты на законное место в растущей цепи белка[1]. Но реакция должна
быть катализирована специальным ферментом аминоацил-тРНК-синтетазой,
которая узнает «свою» тРНК в основном за счет структурного взаимодействия.
Таким образом, структура тРНК крайне важна для ее функционирования.

Сопроводительные материалы:
В файле 1u0b.spt содержится скрипт для Rasmol, позволяющий
визуализировать основные элементы структуры тРНК из PDB записи 1u0b.ent.

Материалы и методы:
Структура tRNA извлечена из записи 1u0b.ent банка PDB.
Комплементарность пар определена программой find_pair пакета 3DNA.

Результаты обработаны с помощью Rasmol и Word.

Литература:
1. О.О.Фаворова, 1998. Строение транспортных РНК и их функция на первом
(предрибосомальном) этапе биосинтеза белков. Соросовский образовательный
журнал, ?11, 71-77 ( http://www.pereplet.ru/nauka/Soros/pdf/9811_071.pdf )