21

Re: Пикотехнология белков, ДНК, РНК

Victoria пишет:

Да плавать в цитоплазме L-образная тРНК может как угодно, хоть брасом smile.  Я настаиваю на том, что в рибосоме тРНК не вращается, поэтому Ваше представление о механизме её участия в матричном синтезе ошибочны.

Кушелев: Ну что же, отлично! Мы уже пришли к согласию, что в процессе движения тРНК вращается. Вращается она со скоростью около миллиарда оборотов в секунду. Эта оценка была сделана ранее, но если Вам интересно, я могу повторить.

Вы согласны, что тРНК, которая вращается с угловой скоростью миллиард оборотов в секунду не может остановиться сразу?

22

Re: Пикотехнология белков, ДНК, РНК

А.Ю., дело в том, что в цитоплазме практически насыщенный раствор белка с огромной вязкостью. Не говоря уже об актиновом цитоскелете. Поэтому Ваши расчеты скорости вращения ошибочны. Я скорее представлю, что тРНК скользят по актиновым нитям, как по монорельсу, к рибосоме, по аналогии с описанным механизмом для везикул, чем тРНК в виде вращающихся торпед.

23

Re: Пикотехнология белков, ДНК, РНК

По вышеуказанным причинам остановиться тРНК в рибосоме совсем не проблема.

24

Re: Пикотехнология белков, ДНК, РНК

Пикотехнология белков, ДНК, РНК

Victoria пишет:

А.Ю., дело в том, что в цитоплазме практически насыщенный раствор белка с огромной вязкостью. Не говоря уже об актиновом цитоскелете. Поэтому Ваши расчеты скорости вращения ошибочны. Я скорее представлю, что тРНК скользят по актиновым нитям, как по монорельсу, к рибосоме, по аналогии с описанным механизмом для везикул, чем тРНК в виде вращающихся торпед.


По вышеуказанным причинам остановиться тРНК в рибосоме совсем не

проблема.

Кушелев: А я и не говорил, что остановить тРНК в рибосоме - проблема. Просто сразу не

получится. Есть инерция. Пикотехнологическая модель антикодоновой петли как раз и показывает

механику взаимодействия тРНК с иРНК и рибосомой.

На первом этапе идёт узнавание кодона. Если кодон не тот, то тРНК проплывёт мимо,

отталкнувшись от триплета иРНК.

На втором этапе, когда узнавание кодона произошло дублет тРНК начинает притягиваться к первому и второму нуклеотидам кодона иРНК.

На третьем этапе метилинозин перерезает продольную диэфирную связь иРНК.

На четвёртом этапе триплет иРНК вращается вместе с тРНК и аминокислотой. При этом аминокислота в моей модели вращается вокруг оси, проходящей через группу азота, т.е. в процессе вращения она последовательно занимает все позиции, которые могли бы привести к формированию альфа-спирали, 310-спирали, пи-спирали и бета-спирали. Осталось лишь остановить вращение тРНК на нужном угле поворота.

На пятом этапе происходит остановка вращения тРНК на том угле поворота, на котором третий нуклеотид отрезанного триплета иРНК совпадает с комплементарным нуклотидом сайта рРНК.

На шестом этапе рРНК вставляет аминокислоту в растущую белковую молекулу под нужным, т.е. запрограммированным углом, реализуя таблицу композиционного генетического кода.

На седьмом этапе триплет иРНК снова встраивается в иРНК. При этом восстанавливается баланс энергии, т.к. отрезание триплета и встраивание на место в сумме дают ноль.

На восьмом этапе тРНК отделяется от триплета и возвращается в цитоплазму.

На девятом этапе иРНК продвигается на один триплет.

Далее все этапы повторяются для следующего триплета иРНК.

Вы видите хоть одно противоречие?

25

Re: Пикотехнология белков, ДНК, РНК

Вы знаете, Александр Юрьевич, синтез белка матричным способом возможен даже без рибосом с рРНК. По Вашим представлениям в случае безрибосомального синтеза аминокислоты должны объединяться в полипептид под любыми случайными углами как при безматричном синтезе. Моя же трактовка механизма не предполагает потерю информации о структурном шаблоне синтезируемого белка в отсутствии рибосом. Лишь бы иРНК (матрица) и все варианты ацилированных изоакцепторных тРНК были и белок синтезируется правильно.

26

Re: Пикотехнология белков, ДНК, РНК

Любопытная мысль. Давайте её вместе подумаем...

27

Re: Пикотехнология белков, ДНК, РНК

Victoria пишет:

синтез белка матричным способом возможен даже без рибосом с рРНК

Кушелев: Это интересно. А какие есть экспериментальные данные на эту тему?

28

Re: Пикотехнология белков, ДНК, РНК

Victoria пишет:

По Вашим представлениям в случае безрибосомального синтеза аминокислоты должны объединяться в полипептид под любыми случайными углами как при безматричном синтезе.

Кушелев: Нет. Эта моя гипотеза не подтвердилась, т.к. -GC-участки тРНК оказались не связями между тРНК, а рулями тРНК.

29

Re: Пикотехнология белков, ДНК, РНК

Victoria пишет:

Моя же трактовка механизма не предполагает потерю информации о структурном шаблоне синтезируемого белка в отсутствии рибосом. Лишь бы иРНК (матрица) и все варианты ацилированных изоакцепторных тРНК были и белок синтезируется правильно.

Кушелев: Ваше желаемое я понял. Мне интересно, каким образом Ваши модели помогают понять механизм трансляции.

1. Как движется тРНК до взаимодействия с рибосомой, т.к. как она находит рибосому?

2. Что происходит в процессе стыковки тРНК с иРНК на сайте рибосомы? Какой конкретно нуклеотид антикодоновой петли тРНК взаимодействует с конкретным нулеотидом иРНК?

3. Каким образом фиксируется угол поворота аминокислоты, согласно таблице композиционного генетического кода? И каким образом этот угол меняется в процессе распознавания композиционного кода?

Мои модели дают ответы на эти вопросы. Теперь давайте послушаем Ваши модели smile

30

Re: Пикотехнология белков, ДНК, РНК

Кушелев: 1. Как движется тРНК до взаимодействия с рибосомой, т.к. как она находит рибосому?

До взаимодействия с рибосомой тРНК и иРНК движутся как и любые другие молекулы в цитоплазме. Аналогия: взаимодействие фермента с субстратом -- случайное событие. Вы же не будете утверждать, что субстрат мчится к своему ферменту на зов гиперзвука последнего. Высокие концентрации и скорость хаотичного движения обусловливают высокую скорость перебора и узнавания комплементарных кодону тРНК в рибосоме.

2. Что происходит в процессе стыковки тРНК с иРНК на сайте рибосомы? Какой конкретно нуклеотид антикодоновой петли тРНК взаимодействует с конкретным нулеотидом иРНК?

Происходит взаимодействия всех трёх пар комплементарных нуклеотидов кодон-антикодон. При этом в первую очередь спаривается ПЕРВЫЙ нуклеотид антикодона тРНК с ТРЕТЬИМ нуклеотидом кодона иРНК, затем второй и третий ... Важно то, что самая главная информация о конформации белка (а следовательно его функции) содержится в третьем нуклеотиде кодона (информация о ротамерии пептидной связи, которой данный аминокислотный остаток должен присоединиться к растущей полипептидной цепи). Дуплет второго и третьего нуклеотидов кодона, как Вы знаете, несёт информацию о специфике самого присоединяемого аминокислотного остатка.
Я ранее выявила, что можно встретить массу однонуклеотидных замен в генах белков по второму и третьему нуклеотидах кодонов. А вот для третьей позиции -- это редкость. И когда такое встречается, то речь идёт о замене гуанина на цитозин или наоборот, т.е. без изменения кодирования ротамерии пептидной связи. Организмы с мутациями (снипами) генов белков в третьем положении кодона просто не выживают.

3. Каким образом фиксируется угол поворота аминокислоты, согласно таблице композиционного генетического кода? И каким образом этот угол меняется в процессе распознавания композиционного кода?

Угол поворота аминокислоты в рибосоме детерминирован и фиксирован пространственной структурой изоакцепторной тРНК, которая доставила эту аминокислоту в рибосому. Встречается три разновидности изоакцепторных тРНК для трёх ротамерных вариантов пептидной связи для большинства аминокислот (исключение  для тех аминокислот, для которых в таблице генетического кода предусмотрено меньше трёх кодонов). Этот угол не меняется ни при узнавании тРНК, ни при формировании пептидной связи. Аналогия: при отпирании входной двери ключом с Вашим ключом ведь ничего не происходит ни во время узнавания его замком, ни в процессе прокручивания, ни после вынимания. Вы ведь пользуетесь им неоднократно. Таких ключей вообще полно, но на Вашем зубчики только к Вашему замку.