Структура тРНК1Ser из печени быка и ее взаимодействие с аминоацил-тРНК-синтетазой Калачнюк, Лилия Григорьевна

Введение к работе

. .Актуальность проблемы. 3 изучении процесса биосинтеза белка одно из центральных мест принадлежит проблеме узнавания тРНК соответствующей аминоацил-тРНК-синтетазой ( АРСазой ). Несмотря на ^огромное количество исследований, посвященных взаимодействию тРНК и АРСаз, остается ряд проблем, требующих дальнейшего изучения. В настоящее время складывается представление, что не существует каких-либо общих правил узнавания тРНК соответствующей АРСазой. Каждая изученная тРНК первого класса имеет свои особенности взаимодействия с гомологичной АРСазой. В то же время характер взаимодействия между тРНК второго класса и гомологичными АРСазами до сих пор не выяснен. Не известно, например, какой вклад в узнавание вносит длинная вариабельная петля, заметным образом влияющая на пространственную структуру тРНК второго класса. Функциональное значение длинной вариабельной петли тРНК до настоящего времени вообще остается непонятным. Если учесть, что у эукариот только две тРНК с длинной дополнительной петлей ( тРНК^3еги _TPHK^Leu ), а у прокариот - три ( тРНК^8ег , tPHK^Lsu, тРНК ), то можно предположить, что функция этой петли имеет какое-то особое значение в процессе биосинтеза белка, либо вообще не имеет отношения к акцепторной и адапторной роли тРНК.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы было определение первичной структуры и изучение взаимодействия с серил-тРНК-синтетазой tPHKj ^ег из печени быка, относящейся к классу тРНК с длинной вариабельной петлей.

В соответствии с целью работы были "поставлены следующие задачи:

1. Разработать схему получения индивидуального препарата tPHKj ^в из печени быка и выделить в препаративном количестве.

2. Установить первичную структуру TPHKjSer _ш

3. Определить элементы пространственной структуры tPHKj и участки взаимодействия ее с серил-тРНК-синтетаэой с использованием метода химической модификации.

Научная новизна. Впервые получена в индивидуальном состоянии тРНК-р^ог из печени быка и определена ее первичная структура. Обнаружена низкая реакционная способность остатков фосфорной кислоты 8, 9, II, 21, 47 G, 47 I, 49, 56, 58, 59 в условиях

стабилизирующих нативную структуру молекулы, что свидетельствует об общности укладки рибозофосфатного остова тРНК первого и второго класса, за исключением вариабельной ветви, экспонированной в раствор.

Исследования взаимодействия тРНК ^^ег с гомологичной синте-тазой показало, что серил-тРНК-синтетаза защищает от модификации алкилирующим реагентом участки D -стебля (положения 12, 13) и вариабельной ветви ( положения 45 - 47, 47 G, 47 Н ) тРНК^^вг, что указывает на возможное участие вариабельного стебля тР№К^вг в специфическом взаимодействии с гомологичной АРСазой.

Теоретическая и практическая значимость работы. Данная диссертационная работа посвящена фундаментальной проблеме и вносит вклад в понимание особенностей узнавания тРНК с длинной дополнительной петлей гомологичными синтетазами. В отличие от других известных типов взаимодействий тРНК с гомологичными синтетазами антикодон сериновой тРНК не контактирует с гомологичной АРСазой. С ферментом взаимодействует участок в -стебля в положениях 12, 13, а также вариабельная ветвь в положениях 45-47, 47 G, 47 Н

тРНК|^вГ

Практическая значимость работы состоит в том, что разработан доступный в практической лабораторной работе метод получения индивидуальной тРНКт из печени быка. Метод может быть использован для наработки препарата тРНК^^ег в больших количествах, как в лабораториях, так и на специализированных предприятиях.

Из работы по расшифровке первичной структуры tPHKj следует, что "Милихром" имеет широкие возможности в изучении структуры нуклеиновых кислот, особенно при идентификации минорных компонентов.

Данные полученные в диссертационной работе используются в лекционном курсе по молекулярной биологии для студентов Киевского государственного университета им. Т.Г.Шевченко.

Апробация работы. Гезультаты исследований обсуждены на У-ом Украинском биохимическом съезде ( Ивано-Франковск, 1987 ), I2-ou международном собрании "тРНК" ( Умеа, 1987 ), французско-советской конференции "Физико-химические основы жизни" ( Перигод, 1968 ), У1-ом советско-итальянском симпозиуме "Макромолекулы в

функционирующей клетке" ( Ленинград, 1988 ), 14-ом международном биохимическом съезде ( Прага, 1988 ), 5-ой конференции молодых ученых социалистических стран по биоорганической химии ( Пущино, 1988 ).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста и включает введение, обзор литературы, описание методов исследования, результаты работы и их обсуждение, заключение, выводы и список литературы, содержали 215 источников.