Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kodomo.cmm.msu.ru/~vik/cred.doc Дата изменения: Wed Dec 22 20:04:27 2004 Дата индексирования: Mon Oct 1 21:15:09 2012 Кодировка: koi8-r

Структура тРНК (Phe) из Escherichia coli.
Лебедев В.И.
Аннотация: Изучена вторичная и третичная структура Phe-tPNA.
Ключевые слова: РНК, алгоритм Зукера, вторичная структура.
тРНК играет важнейшую роль в трансляции, то есть синтезе белка по
информации мРНК. Известно, что тРНК имеет вторичную структуру в виде
клеверного листа, которая в 3D складывается в L-структуру. В этой работе
проводится изучение Phe-tRNA. Химические данные: молекулярный вес - 21178
а.е.м.
количество остатков- 76
Цель работы - представить вариант вторичной структуры, а также связей,
поддерживающих третичную структуру.
Последовательность:
1 GCGGAUUUAN CUCAGNNGGG AGAGCNCCAG ANUNAANANN UGGAGNUCNU

51 GUGNNCGNUC CACAGAAUUC GCACCA

A
акцепторный стебель C
C
A
G C
C-G
G-
C акцепторная петля
G-U
A-U
U-A
U-A
D-петля U
A
G T-петля
N

NNGACUC
ACACCUN
| | |
| | | | G
GGGAGAG
UGUGNNC

C N
C N U
N
A G

C-G
C-G
A-U
G N
A N
N A
U N
N A
A

антикодон
антикодоновая петля
Подпись к рисунку.
Красным шрифтом выделены нестандартные основания, жирным -антикодон,
одинаковой заливкой - комплементарные пары(расшифровка ниже), в
соответствие с данными программы find_pair пакета 3DNA; синем шрифтом -
нестандартная пара G-U (2 водородные связи).
Черной заливкой (белый шрифт) выделены стэкинг взаимодействия важные для
третичной структуры.

Комплементарные пары определены программой find_pair пакета 3DNA.

Таблица комплементарных оснований
|5' |Комплементарные |3' |
| |основания | |
|2 |C]C-----G[..G]:.. |71 |
|3 |[..G]G-----C[..C] |70 |
|4 |[..G]G-*---U[..U] |69 |
|5 |[..A]A-----U[..U] |68 |
|6 |[..U]U-----A[..A] |67 |
|7 |[..U]U-----A[..A] |66 |
|8 |[..U]U-**--A[..A] |14 |
|11 |[..C]C-----G[..G] |24 |
|12 |[..U]U-----A[..A] |23 |
|13 |[..C]C-----G[..G] |22 |
|15 |[..G]G-**+-C[..C] |48 |
|19 |[..G]G-----C[..C] |56 |
|25 |[..C]C-*---G[..G] |45 |
|27 |[..C]C-----G[..G] |43 |
|28 |[..C]C-----G[..G] |42 |
|29 |[..A]A-----U[..U] |41 |
|33 |[..U]U-*---A[..A] |36 |
|50 |[..U]U-----A[..A] |64 |
|51 |[..G]G-----C[..C] |63 |
|52 |[..U]U-----A[..A] |62 |
|53 |[..G]G-----C[..C] |61 |

Отметим, что программа не определила как комплеметарные пары 65(G) и 49(5-
METHYLCYTIDINE-5'-MONOPHOSPHATE) и 30(G) с 40(5-METHYLCYTIDINE-5'-
MONOPHOSPHATE), которые, как видно из анализа структуры, комплементарны
т.е. образуют 3 водородные связи и основания копланарны.


Таблица контактов, поддерживающих третичную структуру.
|Номер |Номер второго |Схема водородной |
|первого |основания |связи. |
|основани| | |
|я | | |
|8 |14 |U-A |
|15 |48 |G-C |
|19 |56 |G-C |
|25 |45 |C-G |
|33 |36 |U-A |
|18 |57,58 |стэкинг |

В последовательности РНК выявлены нестандартные основания(N), они преведены
в списке:


Нестандартные основания - «N»:

10 -2N-METHYLGUANOSINE-5'-MONOPHOSPHATE
16-5,6-DIHYDROURIDINE-5'-MONOPHOSPHATE
17 -5,6-DIHYDROURIDINE-5'-MONOPHOSPHATE
26-N2-DIMETHYLGUANOSINE-5'-MONOPHOSPHATE
32-O2'-METHYLYCYTIDINE-5'-MONOPHOSPHATE
34-O2'-METHYLGUANOSINE-5'-MONOPHOSPHATE
37-WYBUTOSINE
39-PSEUDOURIDINE-5'-MONOPHOSPHATE
40-5-METHYLCYTIDINE-5'-MONOPHOSPHATE
46-7N-METHYL-8-HYDROGUANOSINE-5'-MONOPHOSPHATE
49-5-METHYLCYTIDINE-5'-MONOPHOSPHATE
54-5-METHYLURIDINE 5'-MONOPHOSPHATE
55-PSEUDOURIDINE-5'-MONOPHOSPHATE
58-6-HYDRO-1-METHYLADENOSINE-5'-MONOPHOSPHATE

Вторичная структура по данным алгоритма Зукера



[pic]


Обсуждение.
Программа mfold выдала 9 возможных структур тРНК, и только 5 (на рис.)
оказалась похожей на структуру phe-tRNA, которая строилась по данным о
пространственной структуре.
Замечены следующие несответствия предсказанной программой mfold структуры с
компл парами в струкутре, найденными спомощью 3DNA:
1) 7(U) и 66(A) пара не образуют водородных связей, так как нуклеотид А
находиться слишком далеко.
2) Нуклеотиды 11(C) и12(U) образуют водородные связи не с 23(A) 24(G), а
с 22(G) 21(A).
3) 30(G) образует комплементарную пару с 40(5-METHYLCYTIDINE-5'-
MONOPHOSPHATE).
4) 65(G) образует комплементарную пару с 49(5-METHYLCYTIDINE-5'-
MONOPHOSPHATE).
При этом пары 30-40 и 65-49 комплементарны, по результатам визуального
анализа структуры.
Визуализация третичной структура тРНК выглядит как латинская буква L, так
как происходит наложение D-петли на T-петлю. Контакты, поддерживающие ету
структуру, это:
Водородные связи, причем не обязательно образующиеся между комплементарными
основаниями, но и также присутствуют нестандартные взаимодействия(часто
между консервативными или полуконсервативными основаниями D и T петелей при
их скреплении); стэкинг контакты играют также важную роль в поддержание
структуры, именно засчет этого типа связей T-стебель и акцепторный стебель
образуют двойную спираль; также как D-стебель и антикодоновый стебель.
Важным для функции тРНК является то, что антикодон максимально удален от
САА-конца тРНК,примерно на 8 нм.




Сопроводительные материалы.

В файле rasmol.spt содержится скрипт для Rasmol, позволяющий
визуализировать основные элементы структуры тРНК из PDB записи.
Материалы и методы.
3D структура tRNA извлечена и записи 1mj1 Protein Data Bank.
Комплементарность пар определена программой find_pair пакета 3DNA.

Результаты обработаны с помощью MSWord и программы mfold, для построения
алгоритма Зукера, пакета Emboss.
Благодарности.
Благодарю студентку Ожован С.М. за неоценимую помощь и ценные советы.
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)