Введение к работе
Дтдуздьчооть проблемы. Ашшоацил-тРНК синтетазы (ЛРСазн, № 6.1.1) играют ключевую роль в вколреооии генома, катализируя вы-оокоспецифичное ашшоацшшрованяе тРНХ (Киоелев и др., 1984). Эта ферменти являются одная из основных ввеньев регуляции биосинтеза белка на уровне трансляции а вносят значительный вклад в обеспечение эффективности и высокой точности отого процеоса. АРСазы эу-кариотических организмов характеризуются рядом специфических чорт. К ним следует отнести более вноокие значения молекулярных маоо по сравнению о прокариотичеокими аналогами» выраженные гидрофобные овоиотва, высокое ородотво к полианионам, функционирование в соо-тава высокомолекулярных комплексов, ассоциацию о рибооомами л системой клеточных мембран (Mirande, 1991). Благодаря этим свойствам АРСазы в значительной мере обеспечивают компартмвнталиэацию белоксинтезируицего аппарата вукариотичеокоа клетки.
К настоящему времени наименее изученным остается вопрос о взаимодействии еукариотических АРСаэ а рибооомами. Высказало прэ-ддоложение о том, что еволюционно приобретенное ородотво эукарао-тических. ферментов в рРНК служат для ах частичной кошартментали-
ЗаЦИИ На ПОЛИрибОСОМаХ (Alshanova et al., 1980} Spirin, AJtkho-
shin, 1985), а обратимое изменение этого ородотва монет изменять компартменгализацию АРСаэ а таким образом регулировать окорооть трансляции (Aishanova et ai., 1982). Однако в настоящее время отсутствуют данные о непосредственном механизме синтетазно-рибо-сомного взаимодействия и его значении. Определенную ясность в понимание такого ваашодейстаия может внести изучение АРСаз, иосо-циированных о полирибосомами при различных уровнях биосинтеза белка, а также влияния рибосом а их оубчаотиц на акгивнооть и свойства етах ферментов.
Дедь и задачи доследования. Учитывая актуальность вышеизложенной проблемы, целью настоящей работа явилось изучение характера взаимодействия эукариотическвх АРСаэ о рибосомами.
В соответствии о поставленной целью необходимо было решить следующие задачи:
-
Определить соотношение свободных и агрегированных форм АРСаз при различных уровнях биосинтеза белка.
-
Изучить влияние рибосом и рибосомных оубчаотиц на кияети-теские параметры реакции аминоацилирования тРНК.
- 2 -3. Исследовать влияние рибосом а рибосомных субчастиц на терыастабндьносгь лейцил-тРйК оинтегазы в ооставе выоокшолэку-дяряого комплекса.
Цатчная новизна. В настоящей работе впервые детально изучено влияние .рибосом и рибосомных субчаствд на кинетические параметры реакции амшюавдлирования. Установлено, что рибосомы увеличивают каталитическую активность лейцал-тРНК синтетазы в составе высокомолекулярного комплекса АРСаз из печена кроликов. Впервые показано, что такое влияние рибосом и рибосомных субчаствд частично связано с увеличением полоаателькой кинетической кооператив-ности двух центров связывания тРНК леііцил-тРШ сивтетазой ь реакции аыииоацшшроваапя.
Установлено, что АРСазы, ассоциированию с полирибосомама, болое устойчивы к теплової! инактивации, чей свободные ферменты, а добавление рнбооом и ах субчаотац повышает термостабильность лойцил-тЕЙК синтетазы в составе высокомолекулярного комплекса.
На двух модельных системах показано, что при изменении уровня биосинтеза белка изменяется соотношение свободных и ассоциированных с полирибосомами АРСаз.
Теоретическая ценность работы. Полученные результаты расширяют наши представления о взаимодействии эукараотических АРСаз о рибосомами и свидетельствуют о стимулировании рибосомами каталитической активности АРСаз. Различия в активности и в свойствах свободных и ассоциированных с рибосомами АРСаз, а также изменение этого соотношения при изменении уровня а скорости биосинтеза белка в определенной кере могут свидетельствовать о возможности регуляции биосинтеза белка в еукариотаческих клетках путем изменения ісомпартментализадда АРСаз на рибосомах. Шесте о тем данные проведенных исследований могут быть полезными для разработки путей а сродстз нормализации белкового обмена в органах при некоторых патологических состояниях.
Аагобашя ър-бауц. Материалы диссертации докладавалиоь на Ыевдуиародкш сяшозиуш "Регуляция трансляции" (Рига, I98S); Мездународноы конференция "иосштез белка" (Цущано, 1991).
Публика.^,. Ш материалам диссертации опубликованы 2 статьи.
Сб^ем работы,. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описання материалов и методов исследования, результатов и их обсузденая, заключения, выводов е списка литературы (200 на-
нменований). Работа изложена на 102 страницах машинописного текста, содержит 7 таблиц и 9 рисунков.