ЭФ-Ц - EF-Ts

Для использования в других целях см. EFT (значения) и Efts.
ЭФ-Ц, бактериальный
Идентификаторы
СимволЭФ-Ц / ЭФ-1Б
ИнтерПроIPR001816
EF-Ts домен димеризации
Идентификаторы
СимволEF_TS
PfamPF00889
ИнтерПроIPR014039

ЭФ-Ц (коэффициент удлинения термостабильный) один из факторы удлинения прокариот. Он обнаружен в митохрондриях человека как TSFM. Он похож на эукариотический EF-1B.

EF-Ts служит гуанин фактор обмена нуклеотидов за EF-Tu (коэффициент удлинения термо нестабилен), катализируя высвобождение гуанозиндифосфат от EF-Tu. Это позволяет EF-Tu связываться с новым гуанозинтрифосфат молекула, высвобождает EF-Ts и начинает катализировать другой аминоацил тРНК добавление.[1]

Структура

Димеры ЭФ-Ц и ЭФ-Ту, образующие полную структуру комплекса факторов удлинения

Белок Qβ-репликаза представляет собой тетрамерный белок, что означает, что он содержит четыре субъединицы. Эти субъединицы представляют собой два фактора элонгации, EF-Tu и EF-Ts, субъединицу S1 рибосомного белка и β-субъединицу РНК-зависимой РНК-полимеразы. Два фактора элонгации образуют гетеродимерную структуру, известную как комплекс факторов элонгации, которая необходима для полимеризационной активности β-субъединицы RDRP.[2] Его вторичные структурные компоненты состоят из α-спиралей, β-листов и β-цилиндров.

EF-Ts составляет большую часть верхней части белка, в то время как EF-Tu составляет нижнюю половину, где видны бета-стволы. Конформация считается открытой, если гуаниновый нуклеотид не связан с активным центром в EF-Tu. Цепь EF-Ts содержит четыре важных домена, C-концевой домен, N-концевой домен, домен димеризации и Core домен, которые все играют определенную роль в структуре и функциональности белка. Домен димеризации содержит четыре антипараллельных α-спирали, которые являются основным источником контакта между EF-Tu и EF-Ts с образованием димерной структуры.[3]

Домены

Домены ЭФ-Ц

N-концевой домен простирается от участков 1-54 (n1-n54), основной домен находится от n55-n179, домен димеризации находится от n180-n228 и, наконец, C-концевой домен от n264-n282. основной домен содержит два субдомена, C и N, которые взаимодействуют с доменами 3 и 1 EF-Tu соответственно.[4]

Путь процесса удлинения

EF-Ts действует как фактор обмена гуаниновых нуклеотидов, он катализирует реакцию EF-Tu * GDP (неактивная форма) на EF-Tu * GTP (активная). EF-Tu (активный) затем доставляет аминоацил-тРНК к рибосоме. Следовательно, основная роль EF-Ts заключается в возвращении EF-Tu в его активное состояние для завершения еще одного цикла удлинения.

Большая часть этого пути осуществляется за счет конформационных изменений домена 1 EF-Tu, который содержит активный сайт, и манипулирования участками переключателя 1 и 2 с помощью рибосомы и тРНК. Во-первых, в домене 1 EF-Tu сайт активности GTPase блокируется рядом гидрофобных остатков, которые блокируют каталитический остаток His 84 в неактивной форме до активации через EF-Ts.[5] Как только тРНК связывается с EF-Tu, она затем доставляется к рибосоме, которая гидролизует GTP, оставляя EF-Tu с более низким сродством к связыванию тРНК. Рибосома делает это путем манипулирования областью switch 1, после гидролиза GTP вторичная структура переключается с преимущественно α-спиралей на β-шпильку.[6] Затем EF-Tu высвобождается из рибосомы в неактивном состоянии, завершая цикл, пока не будет снова активирован EF-Ts.

Спираль D EF-Tu должна взаимодействовать с N-концевым доменом EF-Ts для обмена гуаниновых нуклеотидов. В недавнем исследовании изучалась кинетика реакции обмена гуаниновых нуклеотидов путем мутации определенных остатков на спирали D EF-Tu, чтобы увидеть первичные остатки, участвующие в этом пути. Мутация Leu148 и Glu 152 значительно снижает скорость связывания N-концевого домена EF-Ts со спиралью D, что позволяет сделать вывод, что эти два остатка играют важную роль в пути реакции.[7]

Сохранение аминокислот между организмами

В этой статье основное внимание уделяется EF-Ts в том виде, в каком он существует в Qβ-бактериофаге, однако многие организмы используют аналогичный процесс удлинения с белками, которые имеют почти ту же функцию, что и EF-Ts. EF-Ts принадлежит к группе белков, известных как факторы обмена гуаниновых нуклеотидов, и эти белки действуют во многих различных биохимических путях, он также принадлежит к суперсемейству tsf. Большая часть аминокислотной консервации, наблюдаемой между другими организмами, находится в N-концевом домене, где EF-Ts связывается с EF-Tu и происходит обмен гуаниновых нуклеотидов. ниже приведено выравнивание важного N-концевого домена EF-Ts, существующего в других организмах.

  • E.Coli: 8-LVKELRERTGAGMMDCKKАЛТ-20
  • LacBS: 8-LVAELРКРТЕВСИТКАРЕАLS-20
  • Bos Taurus: 8-ЛЛМКLRRKTGYSFINCKKАЛЭ-20
  • Дрозофила: 8-АЛААLRKKTGYTFANCKKАЛЭ-20

Консервативными аминокислотами во всех четырех являются Leu12 и Arg18 (буквы выделены жирным шрифтом выше), можно сделать вывод, что эти два остатка играют важную роль в обмене гуаниновых нуклеотидов, поскольку они являются единственными полностью консервативными. У эукариот EF-1 выполняет ту же функцию, а механизм обмена гуаниновых нуклеотидов почти идентичен EF-Ts, но структурно отличается.[3]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кавасима Т., Бертет-Коломинас С., Вульф М., Кьюсак С., Леберман Р. (февраль 1996 г.). «Структура комплекса Escherichia coli EF-Tu.EF-Ts при разрешении 2,5 A». Природа. 379 (6565): 511–8. Дои:10.1038 / 379511a0. PMID  8596629.
  2. ^ Томита К. (сентябрь 2014 г.). «Структуры и функции репликазы Qβ: факторы трансляции за пределами синтеза белка». Международный журнал молекулярных наук. 15 (9): 15552–70. Дои:10.3390 / ijms150915552. ЧВК  4200798. PMID  25184952.
  3. ^ а б Паркер Дж (2001). «Факторы удлинения; перевод». Энциклопедия генетики. С. 610–611.
  4. ^ Спремулли Л.Л., Курси А., Навратил Т., Хантер С.Е. (2004). «Факторы инициации и удлинения в биосинтезе митохондриальных белков млекопитающих». Прогресс в исследованиях нуклеиновых кислот и молекулярной биологии. 77: 211–61. Дои:10.1016 / S0079-6603 (04) 77006-3. ISBN  9780125400770. PMID  15196894.
  5. ^ Schmeing TM, Voorhees RM, Kelley AC, Gao YG, Murphy FV, Weir JR, Ramakrishnan V (октябрь 2009 г.). «Кристаллическая структура рибосомы, связанной с EF-Tu и аминоацил-тРНК». Наука. 326 (5953): 688–694. Bibcode:2009Sci ... 326..688S. Дои:10.1126 / science.1179700. ЧВК  3763470. PMID  19833920.
  6. ^ Schuette JC, Murphy FV, Kelley AC, Weir JR, Giesebrecht J, Connell SR и др. (Март 2009 г.). «Активация GTPase фактора элонгации EF-Tu рибосомой во время декодирования». Журнал EMBO. 28 (6): 755–65. Дои:10.1038 / emboj.2009.26. ЧВК  2666022. PMID  19229291.
  7. ^ Виден Х. Дж., Громадски К., Роднин Д., Роднина М. В. (февраль 2002 г.). «Механизм катализируемого фактором элонгации (EF) -Ts нуклеотидного обмена в EF-Tu. Вклад контактов в гуаниновое основание». Журнал биологической химии. 277 (8): 6032–6. Дои:10.1074 / jbc.M110888200. PMID  11744709.