Biokhimia_T3_Strayer_L_1984 (1123304), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Различные стадии синтезабелка избирательно ингибируются токсинами и антибиотиками. Пептидные антибиотики и другие короткие полипептидысинтезируются без рибосом, причем механизм их образования напоминает синтезжирных кислот.Транспортная РНКSchimmel P., Soil D., Abelson J. (eds.)1979. Transfer RNA.
Cold SpringHarbor Laboratory. (В части I рассмотрены структура, свойства и узнавание, а в части II - биосинтез и генетикатРНК. Авторитетный и содержательный труд.)Kim S.-H., 1978.Three-dimensionalstructure of transfer RNA and itsfunctional implications, Advan. Enzymol, 46, 279-315.Jack A., Ladner J.E., Klug A., 1976.Crystallographic refinement of yeastphenylalanine transfer RNA ot 2,5 Aresolution, J. Mol. Biol., 108, 619-649.Sussman J.L., Kim S.-H., 1976.
Threedimensional structure of a transfer RNAin two crystal forms, Science, 192,853-858.Книги, посвященные синтезу белкаWeissbach H., Pestka S. (eds.), 1977.Molecular Mechanisms of ProteinBiosynthesis, Academic Press. (Содержит статьи о синтетазах, структуреи функции рибосом, инициации, элонгации, транслокации, терминации Амноацил-тРНК синтетазыи антибиотиках-ингибиторах белко- Schimmel P.R., Soil D., 1979. Aminoacyl-tRNA synthetases: general featuresвого синтеза.)and recognition of transfer RNAs, Ann.Cold Spring Harbor Laboratory, 1969.
Rev. Biochem., 48, 601-648.Mechanisms of Protein Biosynthesis(Cold Spring Harbor Symposium on Инициация, элонгация и терминацияQuantitative Biology, vol. 34).Dintzis H.М., 1961. Assembly ofthe peptide chains of hemogloРибосомыbin, Proc. Nat. Acad. Sci., 47, 247Nomura M., Tissieres A., Lengyel P. 261. (Важные эксперименты по(eds.) 1975.
Ribosomes, Cold Spring импульсной метке, показавшие, чтоHarbor Laboratory. (Содержит вели- белки синтезируются в направленииколепные статьи о структуре, функ- от аминоконца к карбоксильномуции и сборке рибосом.)концу.)Brimacombe К.,Staffer G.,Witt- Steitz J.A., 1979. Genetic signals andтапп H.G., 1978. Ribosome structure, nucleotide sequences in messenger RNA.Ann. Rev. Biochem., 47, 217-249.In: Goldberger R.F. (ed.), BiologicalWittman H.G., 1977. Structure and Regulation and Development, vol. I,function of Escherichia coli ribosomes, pp.
349-399, Plenum.Shine J., Dalgarno L.,1974.TheFed. Proc., 36, 2025-2080.Nomura M., 1973. Assembly of bacterial 3'-terminal sequence of Escherichia coli16S ribosomal R N A : complementarityribosomes, Science, 179, 864-873.110Часть IV.Информацияto nonsense triplets and ribosome binding sites, Proc. Nat. Acad. Sci., 71,1342-1346.Steitz J.A., Jakes K.,1975.Howribosomes select initiator regions inmRN A: base pair formation between the3'-terminus of 16S rRNA and the mRNAduring initiation of protein synthesis inEscherichia coli, Proc.
Nat. Acad. Sci., 72,4734-4738.Gupta S.L,Waterson J., Sopori M.,Weissman S.M., Lengyel P., 1971., Movement of the ribosome along themessenger ribonucleic acid duringprotein synthesis, Biochemistry, 10,4410-4421.Kaziro Y., 1978. The role of GTP inpolypeptide chain elongation, Biochim.Biophys. Acta, 505, 95-127.Надежность трансляцииFersht A., Dingwall C., 1979. Evidencefor the double-sieve editing mechanismin protein biosynthesis, Biochemistry,18, 2627-2631.Антибиотики и токсиныPestka S., 1971. Inhibitors of ribosomefunction, Ann. Rev. Microbiol., 25,487-562.Jimenez A., 1976.
Inhibitors of translation, Trends Biochem. Sci., 1, 28-29.Tai P.-C., Wallace B.J., Davis B.D.,1978. Streptomycin causes misreading ofnatural messenger by interacting withribosomes after initiation, Proc. Nat.Acad. Sci., 75, 275-279.Нерибосомный синтез пептидовLipmann F., 1971. Attempts to mapa process evolution of peptidebiosynthesis, Science, 17 , 875-884.Perlman D., Bondanszky M., 1971. Biosynthesis of peptide antibiotics, Ann.Rev. Biochem., 40, 449-464.Lipmann F., 1973. Nonribosomal polypeptide synthesis on polyenzymetemplates, Ace.
Chem. Res., 6, 361-367.Вопросы и задачи1.Образование Ile-тРНК происходит через связанный с ферментом промежуточный продукт Ilе-АМР. Будет ли, по вашему мнению, образовываться3232Р-меченный АТР из РР i , если инкубировать каждый из следующих наборов компонентов в присутствии специфического активирующего фермента?32а) АТР и PPi.32б) тРНК, АТР и РР i .в) Изолейцин, АТР и 3 2 Р Р i .2.Из бактерий, выращенных на«тяжелой» (содержащей 13С и15N) и на «легкой» ( 1 2 С и l4 N) среде, получили рибосомы.
Эти 70S-рибосомы добавилив систему с активным синтезом белка invitro. Через несколько часов из смеси отобрали пробу и проанализировали ее центрифугированием в градиенте плотности.Сколько полос 70S-рибосом вы ожидаетеувидеть в градиенте плотности?3.Сколько богатых энергией фосфатных связей затрачивается насинтез белка из 200 остатков, если исходитьиз готовых аминокислот?4.Существует два основных механизма элонгации биологическихмолекул (рис. 27.26). 1-й механизм основанактивирующая группа отщепляется от присоединяющегося к растущей цепи мономера. Укажите, по какому из механизмов, 1-муили 2-му, протекают следующие реакциибиосинтеза.а) Синтез гликогена.б) Синтез жирных кислот.в) С5 —> С10 —> С 15присинтезехолестерола.г) Синтез ДНК.д) Синтез РНК.е) Синтез белка.5.Мутации, в результате которыхвозникают терминирующие кодоны, называются нонсенс-мутациями.
Этимутации могут быть супрессированы измененными тРНК. Например, мутантная РНКсчитывает кодон UGA как триптофановыйкодон. Какое наиболее вероятное замещение основания произошло в этой мутантнойтРНК?6.Придумайте реактив для ковалентного мечения по сродствуучастков связывания тРНК в рибосоме.
Какбы вы синтезировали такой реактив?7.мРНК-транскрипт одного генафага Т7 содержит следующуюпоследовательность оснований:Предскажите, к какому результату приведетмутация отмеченного стрелкой G при егозамене на А.8.Что общего между коррекциейошибок при синтезе белкаи ДНК?Рис. 27.26.Два механизма элонгации.на отщеплении активирующей группы (помеченной на рисунке крестиком) от растущей цепи. При синтезе по 2-му механизмуДополнительные вопросы см.: Wood W.
В.,Wilson J.H.,Benbow R.M.,Hood L. E.,Biochemistry:AProblemsApproach,Benjamin, 1974, ch. 18.ГЛАВА 28Регуляция выражениягена в фенотипеМы уже видели, что активность многих белков регулируется с помощью различных механизмов, например протеолитической активации, аллостерических взаимодействийи ковалентной модификации. В этой главерассматривается регуляция скорости синтеза белка, которая также играет принципиально важную роль в обшей картине метаболизма клетки. У бактерий активностьгена регулируется в основном на уровнетранскрипции, а не трансляции.
Мы сосредоточим внимание на лактозном и триптофа-новом оперонах Е. coli и на регуляторныхаспектах цикла развития бактериофага λ,так как молекулярные механизмы регуляции в этих системах хорошо изучены. Болеетого, именно интенсивное исследованиеэтих систем позволило сформулировать некоторые общие принципы регуляции выражения гена в фенотипе (экспрессии гена)у прокариот и вирусов.
Экспрессия гена у эукариот регулируется иначе, как это станеточевидно из следующей главы.28.1. β-Галактозидаза индуцибельный ферментЕ. coli может использовать лактозу в качестве единственного источника углерода.112Часть IV.ИнформацияГлавный фермент в метаболизме этого сахара - β-галактозидаза, гидролизующаялактозу на галактозу и глюкозу (рис. 28.1).При выращивании на лактозе клетка Е. coliсодержит несколько тысяч молекул β-галактозидазы. Если же выращивать Е. coli надругих источниках углерода, например наглюкозе или глицероле, то число молекулβ-галактозидазы на клетку не достигает десяти. Лактоза индуцирует значительное увеличение количества β-галактозидазы в клетке Е. coli, причем она вызывает синтез новыхмолекул фермента, а не активирует профермент (рис.
28.2). Следовательно, β-галактозидаза - индуцибельный фермент. Одновременно и согласованно с β-галактозидазойсинтезируются еще два белка - галактозид-пермеаза и тиогалактозид-трансацетилаза.Пермеаза необходима для переноса лактозы через бактериальную клеточную мембрану, трансацетилаза же не имеет существенного значения для метаболизма лактозы. Физиологическая роль трансацетилазы пока не установлена, in vitro она катализирует перенос ацетильной группы ацетил-СоА на гидроксильную группу при С-6тиогалактозида.Физиологическим индуктором β-галактозидазы является аллолактоза, которая образуется из лактозы в результате реакциитрансгликозилирования.
Синтез аллолактозы катализируется теми несколькими молекулами β-галактозидазы, которые имеются в клетке еще до индукции. Изучениеприроды индукторов показало, что некоторые β-галактозиды служат индукторами,Рис. 28.1.β-Галактозидазалактозу.гидролизуетне являясь при этом субстратами β-галактозидазы, тогда как другие соединения ведутсебя как субстраты, не будучи при этом индукторами.
Например, изопропилтиогалактозид (ИПТГ) неметаболизируемый индуктор (его также называют холостым индуктором).от какого-то общего элемента, отличногоот генов, кодирующих их последовательности. Ген этого общего регуляторного элемента был обозначен i. Индуцибельные бактерии дикоготипаимеютгенотип+ + + +i z y a , а конститутивные мутанты по-- + + +лактозным генам - генотип i z y a .Каким образом осуществляется влияниегена i на скорость синтеза белков, кодируемых генами z, у и а? Проще всего былопредположить, что ген i кодирует синтез некоего компонента цитоплазмы, названногорепрессором, которого либо совсем нет вi---клетках, либо он там неактивен.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
