Давидыч машина: Гараж Эрика «Давидыча»

Эрик Давидыч машина — 74 фото

1

Машины Эрика Давидовича сейчас

2

Давыдыч БМВ х5

3

Роллс Ройс Колян

4

BMW m5 e60 тень

5

BMW e60 Золотая

6

Машина Колян Давидыча

7

BMW m5 e60 Давидыча

8

Давыдыч отметит МВД

9

BMW m5 Давидыча

10

Rolls Royce Эрик Давидович

11

Тень БМВ м5 Эрика

12

BMW 5 e60 Давидыча

13

Автоблогер Эрик Давидович

14

Эрик Давидович Роллс Ройс

15

БМВ Давидыча м5

16

БМВ м5 е60 с девушкой

17

BMW x5m Эрика Давидовича 2020

18

Эрик Давидыч смотра 2010

19

BMW m5 e60 Давидыча

20

Машина Давидыча с молниями

21

БМВ х5м Давидыча

22

Давидыч 2010

23

X5m Эрик Давидыч 2008

24

БМВ х5м Давидыча

25

БМВ Давидыча м5

26

BMW m5 e60 тень

27

Золотая БМВ 333

28

Наклейка у Давидыч на багажнике

29

Эрик Давидыч рост

30

31

Эрик Давидыч Роллс Ройс

32

BMW e60 тень

33

БМВ м5 е60 тень Золотая

34

Давидыч МГУ

35

BMW m5 e60 Эрика Давидовича

36

БМВ x5 Эрика Давидыча

37

Рендж Ровер Эрика Давидыча

38

Давидыч с бородой

39

Роллс Ройс кальян Давидыча

40

41

BMW m5 Gold

42

Эрик Давидыч

43

Rolls Royce Cullinan Давидыч

44

BMW m5 e60 тень

45

Эрик Давидович Китуашвили

46

BMW m5 Давидыча и девушка

47

Гурам автоблогер

48

Костя академик автоблогер

49

Ауди Эрика Давидыча

50

BMW m5 Gold

51

Фото с Давидычем для фотошопа

52

Эрик Давидович его машины

53

BMW m5 e60 Давидыча

54

Давидыч Ламборгини

55

BMW m5 e60 тень

56

Эрик Давидыч

57

М707мм78 Роллс Ройс

58

BMW m5 Давидыча и девушка

59

Е60 тень

60

Эрик Давидович Казань

61

BMW x5 Эрика Давидыча

62

Моника Эрика Давидыча

63

Эрик Давидыч рост

64

BMW m5 Золотая Эрик Давидыч

65

Эрик Давидович молодой

66

Разрисовка машины Эрика Давидыч

67

БМВ х5 Эрика Давидовича

68

BMW x5m Эрика Давидовича

69

BMW e60 Давидыча

70

BMW x5m Давидыча

71

Давидыч 2020

72

Авто блогер Эрик Давидыч

73

Эрик Давидович Китуашвили

Машина Эрика Давидыча — 65 фото

1

BMW m5 e60 Давидыча

2

Моника Эрика Давидыча

3

BMW м5 Давидыча

4

Машина Давидыча с молниями

5

6

Эрик Давидыч с девушкой

7

БМВ е60 Золотая

8

BMW x5 Gold Edition

9

БМВ м5 е60 Золотая

10

BMW e60 Давидыча

11

БМВ или Мерседес Давидыч

12

БМВ м5 и БМВ х5м Давидыча

13

BMW m5 e60 Золотая

14

BMW x5m Эрика Давидовича 2020

15

BMW x5m золотой

16

BMW m5 e60 Давидыча

17

БМВ х5м Эрика Давидыча

18

Эрик Давидыч золотой БМВ

19

BMW x5m Эрика Давидовича

20

21

Эрик Давидович Роллс Ройс

22

Машина Давидыча BMW x5m

23

Золотой BMW x5 555

24

BMW m5 тень

25

Картинки Давидыча

26

Эрик Давидыч машина

27

BMW m5 e60 Золотая

28

BMW x5m Давидыча

29

Наклейка у Давидыч на багажнике

30

BMW m5 e60 Эрика Давидовича

31

BMW x5m Gold

32

БМВ м5 е60 Эрика Давидыча

33

Rolls Royce Cullinan Эрика Давидыча

34

BMW x5m Эрика Давидовича

35

БМВ х5 Дима Гордей

36

BMW m5 Давидыча и девушка

37

BMW x5m Давидыча

38

БМВ х5м Эрика Давидыча

39

BMW x5 Давидыча

40

BMW m5 e60 тень

41

Есаян Эрик Давидович город Армавир

42

BMW x5 Эрик Давидович

43

BMW e60 Давидыча

44

BMW m5 e60 Золотая Давидыча

45

М5 е60 Bronze

46

BMW x5m Gold Beneventi

47

BMW m5 e60 Давидыча

48

BMW x5 Давидыча

49

BMW m5 Давидыча Золотая

50

Золотой BMW m5 Эрика

51

Ниссан ГТР Давидыча

52

BMW m5 e60 Золотая

53

Золотая БМВ Давидыча м5

54

Х5 Каллинан Давидыча золотой

55

БМВ е60 Давидыча

56

Давидыч МГУ

57

БМВ х5м Давидыча

58

BMW m5 e60

59

Золотой БМВ х5 Давидыча

60

Дом Эрик Давидович

61

BMW m5 Давидыча и девушка

62

BMW m5 Давидыча

63

Давыдыч БМВ х5

64

Rolls Royce Cullinan Эрика Давидыча

Прото-рибосома: древняя наномашина для образования пептидных связей

. 2010 18 июня; 50(1):29-35.

doi: 10.1002/ijch.201000012.

Чен Давидович
¹
, Мэтью Белоусофф
¹
, Итай Вексельман
¹
, Тал Шапира
¹
, Мири Крупкина
¹
, Элла Циммерман
¹
, Анат Башан
¹
, Ада Йонат
¹

принадлежность

• ¹ Кафедра структурной биологии, Институт Вейцмана, 76100 Реховот, Израиль.

• PMID:

  26207070

• PMCID:

  PMC4508870

• DOI:

  10. 1002/ижч.201000012

Бесплатная статья ЧВК

Чен Давидович и др.

Isr J Chem.

2010 .

Бесплатная статья ЧВК

. 2010 18 июня; 50(1):29-35.

doi: 10.1002/ijch.201000012.

Авторы

Чен Давидович
¹
, Мэтью Белоусофф
¹
, Итай Вексельман
¹
, Тал Шапира
¹
, Мири Крупкин
¹
, Элла Циммерман
¹
, Анат Башан
¹
, Ада Йонат
¹

принадлежность

• ¹ Кафедра структурной биологии, Институт Вейцмана, 76100 Реховот, Израиль.

• PMID:

  26207070

• PMCID:

  PMC4508870

• DOI:

  10.1002/ижч.201000012

Абстрактный

Рибосома представляет собой рибозим, активный центр которого, пептидилтрансферазный центр (ПТЦ), расположен в пределах высококонсервативной универсальной симметричной области, соединяющей все функциональные центры рибосомы, участвующие в полимеризации аминокислот. Связь между этой сложной архитектурой и положением тРНК в А-сайте показала, что переход от А к Р-сайту 3′-конца тРНК во время синтеза белка осуществляется вращательным движением, синхронизированным с общим боковым движением тРНК/мРНК и направляемым ПТК. Это вращательное движение приводит к подходящей стереохимии для образования пептидной связи, а также для катализа, опосредованного субстратом. Анализ способов связывания субстрата с рибосомами привел к гипотезе о том, что древняя рибосома продуцировала одиночные пептидные связи и некодированные цепи, потенциально аналогично современным PTC. Позже в ходе эволюции механизм, обеспечивающий некоторый тип декодирования генетического контроля, вызвал появление малой рибосомной субъединицы или ее части. По-видимому, это результат появления продуктов реакции, которые могли возникнуть после спорадической генерации полипептидов, способных к ферментативной функции, в то время как древняя стабильная складка РНК превращалась в старую версию молекулы тРНК. Поскольку в современной рибосоме симметрия связана только со сгибом остова и ориентацией нуклеотидов, но не с последовательностями нуклеотидов, она подчеркивает превосходство функциональных требований над сохранением последовательности и указывает на то, что PTC мог развиться путем слияния генов или дупликации генов.

Ключевые слова:

мир РНК; эволюционирующие рибосомы; образование пептидной связи; полимераза; рибозим.

Цифры

Рисунок 1

Вверху: симметричная область внутри…

Рисунок 1

Вверху: симметричная область внутри большой субъединицы рибосомы. Внизу: схематическое изображение…

Рисунок 1

Вверху: симметричная область внутри большой рибосомной субъединицы. Внизу: схематическое изображение «карманного» образования проторибосомы из предшественника РНК, демонстрирующее простую каталитическую пептидилтрансферазную активность.

Рисунок 2

Моментальные снимки вращательного движения,…

Рисунок 2

Моментальные снимки вращательного движения, полученные путем последовательных поворотов на 18° от точки А к точке Р…

фигура 2

Моментальные снимки вращательного движения, полученные путем последовательных поворотов на 18° от А-участка к Р (цвет от желтого к красному) 3′-конца АСМ вокруг связи, соединяющей 3′-конец с остальной частью молекулы тРНК. Границы PTC ограничивают траекторию вращательного движения. Обозначены положения А2602 и U2585, нуклеотидов, закрепляющих вращательное движение, а также нуклеотиды, которые находятся в контакте водородной связи с 3′-концом тРНК в А- и Р-сайтах. Аминокислоты, соединенные с концом ОСА, были удалены со всех снимков, кроме начального и терминального, с целью минимизации перекрытия.

См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC

Похожие статьи

• Рибосомная кристаллография: образование пептидных связей, помощь шаперонов и активность антибиотиков.

  Йонат А.

  Йонат А.
  Мол клетки. 2005 г., 31 августа; 20(1):1–16.
  Мол клетки. 2005.

  PMID: 16258236

  Обзор.

• Симметрия в активном центре рибосомы: структурные и функциональные последствия.

  Агмон И, Башан А, Заривач Р, Йонат А.

  Агмон I и др.
  биол хим. 2005 г., сен; 386 (9): 833-44. doi: 10.1515/BC.2005.098.
  биол хим. 2005.

  PMID: 16164408

  Обзор.

• Древний механизм встроен в современную рибосому.

  Белоусофф М.Дж., Давидович С., Циммерман Э., Каспи Ю., Вексельман И., Розеншайн Л., Шапира Т., Саде-Фальк О., Таха Л., Башан А., Вайс М.С., Йонат А.

  Белоусофф М.Дж. и соавт.
  Биохим Сок Транс. 2010 апр; 38 (2): 422-7. DOI: 10.1042/BST0380422.
  Биохим Сок Транс. 2010.

  PMID: 20298195

  Обзор.

• Рибосомальная толерантность и образование пептидных связей.

  Йонат А.

  Йонат А.
  биол хим. 2003 г. , октябрь-ноябрь; 384 (10-11): 1411-9. doi: 10.1515/BC.2003.156.
  биол хим. 2003.

  PMID: 14669983

  Обзор.

• Влияние тРНК P-сайта и антибиотиков на фолдинг белка, опосредованного рибосомами: исследования с использованием рибосомы Escherichia coli.

  Мондал С., Патхак Б.К., Рэй С., Барат С.

  Мондал С. и др.
  ПЛОС Один. 7 июля 2014 г .; 9 (7): e101293. doi: 10.1371/journal.pone.0101293. Электронная коллекция 2014.
  ПЛОС Один. 2014.

  PMID: 25000563
  Бесплатная статья ЧВК.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Структурное понимание искажения малой субъединицы рибосомы при различных концентрациях магния.

  Ю Т, Цзян Дж, Ю К, Ли С, Цзэн Ф.

  Ю Т и др.
  Биомолекулы. 2023 20 марта; 13 (3): 566. doi: 10.3390/biom13030566.
  Биомолекулы. 2023.

  PMID: 36979501
  Бесплатная статья ЧВК.

• Как построить проторибосому: структурные выводы из первых конструкций проторибосом, доказавших свою каталитическую активность.

  Ривас М., Фокс Г.Э.

  Ривас М. и соавт.
  РНК. 2023 март; 29(3):263-272. doi: 10.1261/РНК.079417.122. Epub 2023 5 января.
  РНК. 2023.

  PMID: 36604112

• Краткий рассказ о происхождении белков и эволюции рибосом.

  Фариас-Рико Х.А., Мурра-Диас К.М.

  Фариас-Рико Дж. А. и соавт.
  Микроорганизмы. 2022 26 октября;10(11):2115. doi: 10.3390/microorganisms10112115.
  Микроорганизмы. 2022.

  PMID: 36363706
  Бесплатная статья ЧВК.

  Обзор.

• Приобретение функций двойного рибозима в нефункциональных РНК с короткой шпилькой посредством взаимодействий с петлей поцелуя.

  Муцуро-Аоки Х., Тамура К.

  Муцуро-Аоки Х. и др.
  Жизнь (Базель). 2022 8 октября; 12 (10): 1561. дои: 10.3390/жизнь12101561.
  Жизнь (Базель). 2022.

  PMID: 36294996
  Бесплатная статья ЧВК.

• Реконструкция последовательностей рРНК LUCA с биоинформационным значением общих для них локальных сходств.

  Мен Ю, Лу Г, Ван Ю, Линь Дж, Се Ц.

  Мен Ю и др.
  Биология (Базель). 2022 29 мая;11(6):837. doi: 10.3390/biology11060837.
  Биология (Базель). 2022.

  PMID: 35741358
  Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Грантовая поддержка

• R01 GM034360/GM/NIGMS NIH HHS/США

Прото-рибосома: древняя наномашина для образования пептидных связей

• Список журналов
• Рукописи авторов HHS
• PMC4508870

Являясь библиотекой, NLM предоставляет доступ к научной литературе. Включение в базу данных NLM не означает одобрения или согласия с
содержание NLM или Национальных институтов здравоохранения.

Узнайте больше о нашем отказе от ответственности.

ISR J Chem. Авторская рукопись; доступно в PMC 2015 21 июля.

Опубликовано в окончательной редакции как:

Isr J Chem. 2010 18 июня; 50(1): 29–35.

Опубликовано в Интернете 10 июня 2010 г. doi: 10.1002/ijch.201000012

PMCID: PMC4508870

NIHMSID: NIHMS430289

6 David Chen3076 , Мэтью Белоусофф, Итай Вексельман, Таль Шапира, Мири Крупкин, Элла Циммерман, Анат Башан и Ада Йонат

Информация об авторе Информация об авторских правах и лицензии Отказ от ответственности

Рибосома представляет собой рибозим, активный центр которого, пептидилтрансферазный центр (ПТЦ), расположен в пределах высококонсервативной универсальной симметричной области, соединяющей все функциональные центры рибосомы, участвующие в полимеризации аминокислот. Связь между этой сложной архитектурой и положением тРНК в А-сайте показала, что переход от А к Р-сайту 3′-конца тРНК во время синтеза белка осуществляется вращательным движением, синхронизированным с общим боковым движением тРНК/мРНК и направляемым ПТК. Это вращательное движение приводит к подходящей стереохимии для образования пептидной связи, а также для катализа, опосредованного субстратом.

Анализ способов связывания субстрата с рибосомами привел к гипотезе о том, что древняя рибосома продуцировала одиночные пептидные связи и некодированные цепи, потенциально аналогично современным ПТК. Позже в ходе эволюции механизм, обеспечивающий некоторый тип декодирования генетического контроля, вызвал появление малой рибосомной субъединицы или ее части. По-видимому, это результат появления продуктов реакции, которые могли возникнуть после спорадической генерации полипептидов, способных к ферментативной функции, в то время как древняя стабильная складка РНК превращалась в старую версию молекулы тРНК. Поскольку в современной рибосоме симметрия связана только со сгибом остова и ориентацией нуклеотидов, но не с последовательностями нуклеотидов, она подчеркивает превосходство функциональных требований над сохранением последовательности и указывает на то, что PTC мог развиться путем слияния генов или дупликации генов.

Ключевые слова: эволюционирующие рибосомы, образование пептидных связей, полимераза, мир РНК, рибозим

Рибосомы представляют собой наномашины, общие для известных современных клеточных организмов, основная роль которых заключается в переводе генетического кода в белки. Они являются ключевыми игроками в процессе перевода, обеспечивая молекулярную основу для правильного позиционирования всех других участников перевода. Рибосомы представляют собой гигантские макромолекулярные сборки, состоящие из длинных цепей рибосомной РНК (рРНК) и множества различных белков (r-белков). Все рибосомы состоят из двух неравных субъединиц. У прокариот малая субъединица, обозначаемая как 30S, содержит цепь РНК (обозначаемую как 16S у прокариот) примерно из 1500 нуклеотидов и 20–21 различных белков, тогда как большая субъединица (обозначаемая как 50S у прокариот) имеет две цепи РНК (23S и 5S). РНК) всего около 3000 нуклеотидов и 31–35 различных белков. Во всех организмах две субъединицы существуют независимо и объединяются, образуя функционально активные рибосомы. Малая субъединица обеспечивает путь, по которому продвигается мРНК, и центр декодирования, который является механизмом, контролирующим точность трансляции. Большая субъединица обеспечивает место для основной каталитической функции рибосомы, полимеризации аминокислот и выходного туннеля белка.

Трехмерные структуры всех молекул тРНК всех живых клеток одинаковы, хотя каждая из них специфична для своей аминокислоты. Все они построены в основном из молекул двойной спирали L-образной формы, образованных организацией «стебель-локоть-стебель», содержащей антикодоновую петлю, которая соответствует своим комплементарным трехнуклеотидным кодам на мРНК на одном из их краев. Примерно в 70 Å на своем 3′-конце молекулы тРНК содержат одноцепочечную часть с универсальной последовательностью ССА, с которой родственная аминокислота связана посредством сложноэфирной связи. Эти молекулы тРНК представляют собой нерибосомные объекты, соединяющие две субъединицы, поскольку два из трех их сайтов связывания A- (аминоацил), P- (пептидил) и E- (выход) находятся на обеих субъединицах. В А- и Р-сайтах антикодоновые петли тРНК взаимодействуют с мРНК на малой субъединице, а акцепторный стебель с аминоацилированным или пептидилированным 3′-концом расположен на большой субъединице. Пептидная связь образуется во время транслокации тРНК из А-сайта в Р, движение, которое состоит из бокового сдвига и вращательного движения, управляемого рибосомами. Зарождающиеся белки продвигаются по динамическому туннелю, и у эубактерий они появляются в укрытии, образованном связанным с рибосомами триггерным фактором, который действует как шаперон, предотвращающий агрегацию и неправильное свертывание.

PTC является первичным каталитическим ядром рибосомы. Он отвечает за продвижение химического катализа, необходимого для образования пептидной связи. Мы стремимся определить минимальный рибосомный компонент, необходимый для поддержания структуры и функции PTC, с целью пролить свет на эволюцию рибосомы. После открытия в 1960-х годах того, что рибосома может катализировать образование пептидных связей между минимальными субстратами, т. е. пуромицин и фМет-тРНК ^[1] или СААСА-формилметионин ^[2] , в процессе, называемом «фрагментной реакцией», были предприняты усилия для того, чтобы идентифицировать наименьший набор рибосомных компонентов, способных осуществлять такую ​​реакцию. В экспериментах по восстановлению, проведенных в 1980 году, было обнаружено, что большая рибосомная субъединица может быть собрана in vitro из ее изолированных компонентов для получения активных частиц ^{[3], [4]} . Кроме того, было обнаружено, что большая рибосомная субъединица сама по себе обладает пептидилтрансферазной активностью даже в присутствии только 23S рРНК и 15 r-белков из ее «34 различных компонентов» 9.0007 [5] .

Десять лет спустя было показано, что большая субъединица рибосомы обладает каталитической активностью даже после интенсивной обработки протеиназой К и SDS ^[6] . Частичная активность также наблюдалась в реконструированных больших субъединицах РНК-полимеразы Т7, транскрибированных 23S и 5S рРНК и r-белках, которые были выделены из 50S субъединицы ^[7] . Наименьшая активная субрибосомная частица, полученная в этих исследованиях, включала как 5S, так и 23S рРНК и 8 рибосомных белков ^[8] . Тем не менее, хотя было показано, что комбинация нескольких интактных рибосомных компонентов поддерживает некоторый уровень рибосомной активности, попытки получить пептидилтрансферазную активность путем разработки минимальной конструкции, включающей лишь небольшую часть 23S рРНК вблизи ПТК, не увенчались успехом ^{[9-007]. 11]} .

Симметричная область в активном центре

Рибосома обеспечивает средства для образования пептидной связи, а также процесс этой реакции для полимеризации аминокислот. Обе задачи регулируются поразительной внутренней архитектурой рибосомы; содержащий участок из 180 нуклеотидов, связывающий укладку рРНК и ориентацию ее нуклеотидов псевдодвукратной симметрией, но не их последовательности. Эта значительная внутририбосомная область расположена внутри асимметричной рибосомной частицы. Он идентифицирован во всех известных структурах целой рибосомы и больших рибосомных субъединиц, независимо от их источника, их функционального состояния или их царства жизни. В частности, такая же субструктура выявлена ​​в ядрах рибосом мезофильных, термофильных, радиорезистентных эубактерий и галофильных архей; в собранных пустых рибосомных частицах или в комплексах их с субстратами; в несвязанных и комплексообразующих больших субъединицах, включая комплексы с рибосомными антибиотиками и нерибосомными факторами, участвующими в биосинтезе белка ^[12],[13] . Кроме того, несмотря на значительные различия в размерах между рибосомами из разных царств жизни, их функциональные области довольно хорошо консервативны, разделяя самый высокий уровень консервативности последовательности в их центральном ядре, тогда как самые большие структурные различия обнаруживаются на периферии. Примечательно, что это ядро ​​содержит симметричную область, в которой 98% нуклеотидов находятся в >95% последовательностей (от 930 различных видов из трех доменов жизни), тогда как только 36% всех E. coli нуклеотидов, за исключением симметричной области, могут быть отнесены к категории таковых. Важно отметить, что 75% из 27 нуклеотидов, лежащих в пределах 10 Å от оси симметрии, высококонсервативны. Среди них семь полностью сохранились ^[13] . Эта исключительно высокая сохранность ядра рибосомы, а именно симметричного участка, на протяжении всей эволюции указывает на то, что в ходе своей эволюции он был менее чувствителен к условиям окружающей среды, в отличие от больших различий, обнаруженных на периферии рибосомы, вдали от центрального ядра ^[14] .

Открыть в отдельном окне

Вверху: симметричная область внутри большой субъединицы рибосомы. Внизу: схематическое изображение «карманного» образования проторибосомы из предшественника РНК, демонстрирующее простую каталитическую пептидилтрансферазную активность.

Эта симметричная область включает ПТЦ и его окрестности и соединяет все функциональные области рибосом, участвующие в полимеризации аминокислот, а именно динамические стебли входа/выхода тРНК, ПТЦ и мостик, соединяющий полость ПТЦ с областью декодирования центр в малой субъединице и формирующийся выходной туннель белка. Отсюда следует, что внутренняя симметричная область является универсальным признаком, облегчающим образование пептидной связи. Кроме того, поскольку он расположен в центре рибосомы и соединяет все функциональные области, участвующие в биосинтезе белка, он может служить центральной функцией для передачи сигналов между ними. Даже те, которые удалены друг от друга (до 200 Å), все же должны взаимодействовать в процессе элонгации ^[12,13] . Подходящим примером является прямая связь между образованием пептидной связи в большой субъединице и образованием взаимодействий Шайна-Дальгарно в малой ^[15] .

Транслокация 3′-конца тРНК и образование пептидной связи

ПТК расположен в середине этой симметричной области на дне V-образной полости и построен в виде арочной полости. Комплекс 50S-субъединицы D. radiodurans с миметиком акцепторной ножки (D50S-ASM) демонстрирует значимость взаимодействий между акцепторной ножкой тРНК и стенками полости. Эти ключевые взаимодействия, по-видимому, управляют точным позиционированием субстрата в PTC, который имеет размеры, подходящие для размещения 3′-концов молекул тРНК A- и P-сайтов ^[16] со значительным допуском ^[17] в конфигурации, допускающей образование пептидной связи. Связь между сложной архитектурой симметричной области и положением тРНК А-сайта, наблюдаемая кристаллографически ^[16] , указывает на то, что транслокация 3′-конца тРНК осуществляется комбинацией двух независимых, хотя и синхронизированных движений. : сдвиг в сторону, выполняемый как часть общей транслокации мРНК/тРНК, и вращательное движение 3′-конца А-тРНК вдоль пути, ограниченного стенками ПТК (14).

Открыть в отдельном окне

Снимки вращательного движения, полученные путем последовательных поворотов на 18° от точки А к точке Р (цвет от желтого к красному) 3′-конца ASM, вокруг связи, соединяющей 3′-конец с остальной частью молекулы тРНК. Границы PTC ограничивают траекторию вращательного движения. Обозначены положения А2602 и U2585, нуклеотидов, закрепляющих вращательное движение, а также нуклеотиды, которые находятся в контакте водородной связи с 3′-концом тРНК в А- и Р-сайтах. Аминокислоты, соединенные с концом ОСА, были удалены со всех снимков, кроме начального и терминального, с целью минимизации перекрытия.

Это вращательное движение направляется рибосомной архитектурой, в основном задней стенкой ПТК, которая ограничивает вращательный путь, и гибкими нуклеотидами 2602 и 2585 ( номенклатура E. coli ), которые закрепляют и, по-видимому, приводят его в движение (). Следовательно, оказывается, что архитектура рибосомы и ее подвижность обеспечивают все структурные элементы, позволяющие рибосоме функционировать как аминокислотная полимераза, включая образование двух симметричных универсальных пар оснований между тРНК и PTC 9.0007 [16],[12] , необходимое условие для опосредованного субстратом ускорения ^[18] и для направления зарождающегося белка в выходной туннель. Важно отметить, что все нуклеотиды, участвующие в этом вращательном движении, были классифицированы как незаменимые по результатам всестороннего анализа генетической селекции ^[19] . Кроме того, вращательное движение помещает проксимальный 2′-гидроксил тРНК A76 P-сайта в такое же положение и ориентацию, что и в кристаллах всей рибосомы с мРНК и тРНК, как было определено независимо в двух лабораториях ^[20,21] и обеспечивает химический катализ образования пептидной связи с помощью A76 тРНК P-сайта ^[18] .

Примечательно, что высокий уровень консервативности компонентов симметричного участка обнаружен даже в митохондриальных рибосомах, в которых половина рибосомной РНК заменена белками. Это, вместе со способностью симметричной области обеспечивать все структурные элементы, необходимые для осуществления удлинения полипептида, позволяет предположить, что современная рибосома произошла от более простой сущности, которую можно описать как прорибосому, путем слияния генов или дупликации генов. В частности, сохранение трехмерной структуры двух половин рибосомного каркаса независимо от последовательности демонстрирует строгие требования точного позиционирования субстрата в стереохимии, поддерживающей образование пептидной связи. Это, а также универсальность симметричного участка привели к предположению, что древняя рибосома содержала карман, ограниченный двумя цепями РНК, образующими димер.

Предполагаемая последовательность эволюционных событий

Возможная последовательность событий, основанная на гипотезе о том, что две половины структуры, напоминающей симметричный участок, были ядром древней рибосомы, может пролить свет на понимание меняющейся сложности рибосомы . Основное предположение этой гипотезы состоит в том, что древний механизм, который мог образовывать пептидные связи, был создан исключительно из димеризующихся цепей РНК. Можно предположить, что среди других заместителей первичный бульон содержал одиночные нуклеотиды, короткие сегменты РНК и цепи РНК значительного размера, около 50-90 нуклеотидов, которые выжили, так как приобрели стабильную конформацию. Эти выжившие древние цепи РНК могли быть предками цепей РНК, подвергшихся димеризации, в результате чего образовалась часть, напоминающая симметричную область ^[13] .

В результате димеризации образовались трехмерные структуры с симметричным карманом, в которых могли происходить химические реакции. В частности, он мог бы вместить две подложки, обращенные друг к другу. Субстратами могут быть предварительно собранные аминокислоты, химически активированные путем конъюгации с олигонуклеотидом. Это могло бы образовать ловушку обогащения для аминокислот, как только они стали бы доступными. Последовала спонтанная реакция образования пептидной связи, и структуры, включающие в себя соответствующие карманы для размещения этой реакции, продолжали существовать. Поскольку цепи РНК могут действовать как геноподобные молекулы, кодирующие собственное воспроизведение, можно предположить, что уцелевшие древние карманы стали шаблонами для древних рибосом. На более поздней стадии эти примитивные гены РНК подверглись первоначальной оптимизации для создания более четкого, относительно стабильного кармана, и когда было проведено четкое различие между сайтами аминокислот-предшественников и продуктов роста пептидильных цепей, каждая из двух половин была дополнительно изменена. оптимизированы для своей задачи, так что их последовательности развивались по-разному. Мы предполагаем, что современная рибосома эволюционировала вокруг симметричной области, в соответствии с результатами анализа распределения А-минорного мотива внутри рибосомы, выполненного в другом месте ^[22] .

Параллельно предполагаемые субстраты древней рибосомы эволюционировали, чтобы обеспечить более точное связывание с РНК-карманом. Соединения, имитирующие концы современных молекул тРНК (часть или весь аминоацилированный 3′-конец CCA) ^[23] , обеспечивают больший контроль над реакцией, ее реагентом и ее продуктами. Следовательно, они были преобразованы в соединения с контуром, который может дополнять внутреннюю поверхность реакционного кармана. Аффинность связывания может быть увеличена за счет увеличения компонента нуклеиновой кислоты с использованием двойных или тройных нуклеотидов, подобных универсальному концу ССА современных молекул тРНК. Следовательно, для повышения специфичности эти короткие сегменты РНК были расширены до более крупных структур за счет их слияния со стабильными свойствами РНК, сходными с акцепторным стеблем тРНК, с образованием древней тРНК (называемой здесь прото-тРНК). Позже стали доступны цепи РНК, способные хранить, выбирать и передавать инструкции для получения полезных белков, а с появлением малой рибосомной субъединицы и центра декодирования они могли кодировать более выгодные, именно полезные пептиды. Впоследствии процесс декодирования был объединен с образованием пептидной связи. ТРНК коэволюционировали как молекулы, способные не только переносить аминокислоты, будучи связанными с ними, но и транслировать геномные инструкции, добавляя к прото-тРНК особенность, подобную современному антикодоновому плечу.

Древняя рибосома представляет собой простой рибозим, образующий пептидные связи с использованием активированных аминокислот. Образование одиночных пептидных связей могло быть случайным или спорадическим, поэтому не контролировалось генетическими инструкциями. Поскольку субстратами для нее могут быть продукты реакции образования простой пептидной связи, может происходить удлинение дипептидов. Простые гены, кодирующие пептиды, эволюционировали совместно с молекулами, способными расшифровывать генетическую информацию одновременно с транспортировкой родственных субстратов, а прорибосомы приобрели свойства, обеспечивающие плавную трансляцию генетической информации в белки. Этот механизм обеспечил более быструю и надежную эволюцию полезных полипептидов и белков.

Наши усилия направлены на разработку конструкций РНК, имитирующих функцию PTC, хотя, возможно, с меньшей эффективностью. Уникальность нашего подхода по сравнению с другими попытками определения минимальной рибосомы заключается в том, что мы конструируем проторибосому как автономный аппарат ^[24,25] , от ядра наружу, в то время как все остальные пытались создать минимальную машину. отрывая от рибосомы r-белки и/или сегменты рРНК. Следовательно, мы ожидаем не только построить «минимальную архитектуру», но и помочь понять эволюцию и сборку рибосом.

Выражаем благодарность доктору Илане Агмон за обнаружение внутренней симметрии рибосом и всем членам группы рибосом в Институте Вейцмана за их экспериментальные усилия и содержательное обсуждение. Поддержку оказал Национальный институт США. здравоохранения (GM34360) и Центр макромолекулярных сборок Киммельмана. AY занимает профессорскую кафедру Мартина и Хелен Киммель. CD был поддержан Программой стипендий Адамса Израильской академии наук и гуманитарных наук.

1. Бретчер М.С., Маркер К.А. Природа. 1966; 211: 380–384. [PubMed] [Google Scholar]

2. Монро Р.Э., Маркер К.А. Дж Мол Биол. 1967; 25: 347–350. [PubMed] [Google Scholar]

3. Wittmann HG. Мол Биол Биохим Биофиз. 1980; 32: 376–397. [PubMed] [Google Scholar]

4. Nierhaus KH. Биосистемы. 1980; 12: 273–282. [PubMed] [Google Scholar]

5. Schulze H, Nierhaus KH. Эмбо Дж. 1982; 1: 609–613. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

6. Ноллер Х.Ф., Хоффарт В., Зимняк Л. Наука. 1992;256:1416–1419. [PubMed] [Google Scholar]

7. Хайтович П., Тенсон Т., Клосс П., Манкин А.С. Биохимия. 1999b; 38: 1780–1788. [PubMed] [Google Scholar]

8. Хайтович П., Манкин А.С., Грин Р., Ланкастер Л., Ноллер Х.Ф. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999a;96:85–90. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

9. Anderson RM, Kwon M, Strobel SA. Дж Мол Эвол. 2007; 64: 472–483. [PubMed] [Google Scholar]

10. Нитта И., Камада Ю., Нода Х. , Уэда Т., Ватанабэ К. Наука. 1999а;283:2019–2020. [PubMed] [Google Scholar]

11. Нитта И., Уэда Т., Ватанабэ К. РНК. 1999б;5:707. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

12. Agmon I, Bashan A, Zarivach R, Yonath A. Biol Chem. 2005; 386: 833–844. [PubMed] [Google Scholar]

13. Agmon I, Bashan A, Yonath A. Isr J Ecol Evol. 2006; 52: 359–379. [Google Scholar]

14. Мирс Дж. А., Кэннон Дж. Дж., Стагг С. М., Гутелл Р. Р., Агравал Р. К., Харви С. К. Дж Мол Биол. 2002; 321: 215–234. [PubMed] [Академия Google]

15. Уэмура С., Доривалска М., Ли Т.Х., Ким Х.Д., Пуглиси Д.Д., Чу С. Природа. 2007; 446: 454–457. [PubMed] [Google Scholar]

16. Башан А., Агмон И., Заривач Р., Шлуэнцен Ф., Хармс Дж., Беризио Р., Бартельс Х., Франчески Ф., Ауэрбах Т., Хансен Х.А., Коссой Э., Кесслер М., Йонат А. Мол Ячейка. 2003; 11: 91–102. [PubMed] [Google Scholar]

17. Yonath A. Biol Chem. 2003а; 384:1411–1419. [PubMed] [Google Scholar]

18. Weinger JS, Strobel SA.