Фактор инициации 3 (ІF-3) Escherichia coli является субстратом для лейцил(фенилаланил)-тРНК-протеин трансферазы

Фактор инициации З (ІF-3) Е. соli является субстратом для лейцил(фенилаланил)-тРНК-протеинтрансферазы. Из двух полипептидных цепей ІF-3 только короткая цепь (β или s ) может модифицироваться за счет присоединения лейцина, фенилаланина или метионина к N-концевому аминокислотному остатку цепи....

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:1989
Автор: Белицина, Н.В.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 1989
Назва видання:Биополимеры и клетка
Теми:
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/154290
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Фактор инициации 3 (ІF-3) Escherichia coli является субстратом для лейцил(фенилаланил)-тРНК-протеин трансферазы / Н.В. Белицина // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 1. — С. 80-83. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-154290
record_format dspace
spelling irk-123456789-1542902019-06-16T01:28:16Z Фактор инициации 3 (ІF-3) Escherichia coli является субстратом для лейцил(фенилаланил)-тРНК-протеин трансферазы Белицина, Н.В. Краткие сообщения Фактор инициации З (ІF-3) Е. соli является субстратом для лейцил(фенилаланил)-тРНК-протеинтрансферазы. Из двух полипептидных цепей ІF-3 только короткая цепь (β или s ) может модифицироваться за счет присоединения лейцина, фенилаланина или метионина к N-концевому аминокислотному остатку цепи. Фактор ініціації 3 (ІF-3) Е. соli є субстратом для лейцил (фенілаланіл)-тРНК-протеїнтрансферази. З двох поліпептидних ланцюгів ІF-3 лише короткий ланцюг (β або s) може модифікуватися за рахунок приєднання лейцину, фенілаланіну або метіоніну до N-кінцевого амінокислотного залишку ланцюга. Initiation factor 3 (IF-3) of Escherichia coli is a substrate for Leu(Phe)-tRNA-protehl transferase (EC 2.3.2.6). Of the two polypeptide chains, only the short one (β or s) can be modified by the attachment of leucine, phenylalanine or methionine to the N-terminal amino acid residue of the chain. 1989 Article Фактор инициации 3 (ІF-3) Escherichia coli является субстратом для лейцил(фенилаланил)-тРНК-протеин трансферазы / Н.В. Белицина // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 1. — С. 80-83. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.000097 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/154290 577.214.43 ru Биополимеры и клетка Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Краткие сообщения
Краткие сообщения
spellingShingle Краткие сообщения
Краткие сообщения
Белицина, Н.В.
Фактор инициации 3 (ІF-3) Escherichia coli является субстратом для лейцил(фенилаланил)-тРНК-протеин трансферазы
Биополимеры и клетка
description Фактор инициации З (ІF-3) Е. соli является субстратом для лейцил(фенилаланил)-тРНК-протеинтрансферазы. Из двух полипептидных цепей ІF-3 только короткая цепь (β или s ) может модифицироваться за счет присоединения лейцина, фенилаланина или метионина к N-концевому аминокислотному остатку цепи.
format Article
author Белицина, Н.В.
author_facet Белицина, Н.В.
author_sort Белицина, Н.В.
title Фактор инициации 3 (ІF-3) Escherichia coli является субстратом для лейцил(фенилаланил)-тРНК-протеин трансферазы
title_short Фактор инициации 3 (ІF-3) Escherichia coli является субстратом для лейцил(фенилаланил)-тРНК-протеин трансферазы
title_full Фактор инициации 3 (ІF-3) Escherichia coli является субстратом для лейцил(фенилаланил)-тРНК-протеин трансферазы
title_fullStr Фактор инициации 3 (ІF-3) Escherichia coli является субстратом для лейцил(фенилаланил)-тРНК-протеин трансферазы
title_full_unstemmed Фактор инициации 3 (ІF-3) Escherichia coli является субстратом для лейцил(фенилаланил)-тРНК-протеин трансферазы
title_sort фактор инициации 3 (іf-3) escherichia coli является субстратом для лейцил(фенилаланил)-трнк-протеин трансферазы
publisher Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
publishDate 1989
topic_facet Краткие сообщения
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/154290
citation_txt Фактор инициации 3 (ІF-3) Escherichia coli является субстратом для лейцил(фенилаланил)-тРНК-протеин трансферазы / Н.В. Белицина // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 1. — С. 80-83. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.
series Биополимеры и клетка
work_keys_str_mv AT belicinanv faktoriniciacii3íf3escherichiacoliâvlâetsâsubstratomdlâlejcilfenilalaniltrnkproteintransferazy
first_indexed 2025-07-14T05:56:35Z
last_indexed 2025-07-14T05:56:35Z
_version_ 1837600704899842048
fulltext 1. Tobin A. J. Evaluat ing the contribution of posttranscriptional processing to differen- tial gene express ion / /Deve lop . Biol.— 1979.—68, N 1.—P. 47—58. 2. Groudine M., Weintraub H. Activation of globin genes during chicken development / / Cell— 1981.—24, N 2 .—P. 393—401. 3. On pre-messenger RNA and transcriptions. A review / K. Scherrer, M.-T. Imaizumi- Scherrer, C.-A. Reynaud, A. T h e r w a t h / / М о ї . Biol. Repts.— 1979.—5, N 1.—P. 5—28. 4. Harrison P. R. Molecular analysis of erythropoiesis. A current appraisal / / Exp. Cell Res.— 1984.— 155, N 2 .—P. 321—344. 5. Gazaryan K. G. Genome activity and gene expression in avian erythroid cells / / Int. Rev. C v t o L - 1982.—74,— P. 95—126. 6. Последовательности, кодирующие глобин, в 28S пре-мРНК и в цитоплазматической Р Н К эритроидных клеток голубя / К. Г. Газарян, В. И. Дубовая, Н. С. Незнанов и д р . / / М о л е к у л я р . биология.— 1980.—14, № 4.—С. 766—772. 7. Tarantul V. Z., Dubovaya V. L, Neznanov N. S. Globin-coding sequences in nuclear and cytoplasmic RNA of pigeon erythroid cells / / IX Int. symp. of structure and function of erythroid cell.—Berlin, 1980.—P. 82. 8. Moderatelly repetitive sequences of the pigeon genome transcribed in erythroid cells: transcription assessment and c l o n i n g / V . Z. Tarantul, V. A. Goltsov, V. I. Dubovaya et al. / / Biomed. et biochim. acta.— 1984.—43, N 1.— P. 48—50. 9. Тарантул В. 3., Газарян К. Г. Гетерогенная ядерная РНК: структура и функция / / Успехи биол. химии.— 1982.—22.—С. 26—62. 10. Кавсан В. М. Неоднозначность границ транскрипции эукариотических г е н о в / / Б и о - полимеры и клетка.— 1987.—3, № 3 — С . 115—127. 11. Broders F., Scherrer /С. Transcription of the alpha globin gene domain in normal and AEV-transformed chicken erythroblasts: mapping of gigant globin-specific RNA including embryonic and adult genes / / М о ї . and Gen. Genet.— 1987.—209, N 2.— P. 210—220. 12. Метаболически стабильные классы ядерной Р Н К информационного типа / К . Г. Га- зарян, Е. Д. Кузнецова, И. В. Фетисова, В. 3. Тарантул / / Молекуляр. биология.— 1979.—13, № 4.—С. 761—768. 13. Venetianer P., Leder P. Enzymatic synthesis of solid phase-bound DNA sequences corresponding to specific mammalian g e n e s / / P r o c . Nat. Acad. Sci. USA.— 1974.—• 71, N 10.—P. 3892—3895. 14. Reynaud C.-A., Imaizumi-Scherrer M.-T., Scherrer K. The size of the transcriptional units of the avian globin genes defined at the pre-messenger RNA l e v e l / / J . Мої. Biol.— 1980.—140, N 4 .—P. 481—505. Ин-т молекуляр. генетики АН СССР, Москва Получено 12.01.88 УДК 577.214.43 ФАКТОР ИНИЦИАЦИИ 3 (IF-3) Escherichia coli ЯВЛЯЕТСЯ СУБСТРАТОМ ДЛЯ ЛЕЙЦИЛ (ФЕНИЛАЛАНИЛ) -тРНК-ПРОТЕИН ТРАНСФЕРАЗЫ* Н. В. Белицина Фактор инициации 3 (IF-3) Е. coli играет определяющую роль в узнавании м Р Н К в процессе инициации трансляции [1]. Известны две формы IF-3 (длинная и укорочен- ная) — α и β [2], или 1 и s [3]. В препаратах IF-3 в виде миноров встречаются также 1-форма без концевого метионина, содержащая лизин с N-конца, и s-форма, которая с N-конца имеет аргинин [4]. Лейцил(фенилаланил)-тРНК-протеин трансфераза Е. coli (ЕС 2.3.2.6) переносит аминокислотные остатки из аминоацил-тРНК только на те субстраты, которые на N-конце имеют положительно заряженною аминокислоту (аргинин, лизин, гистидин) [5]. Так, в частности, субстратом являются ocsi-казеин и β-казеин. При этом с N-кон- ца полипептид удлиняется на одну аминокислоту: лейцин, фенилаланин или метионин. Фермент использует для этого Лей-тРНК Л е й , Фен-тРНК$ е н и элонгаторную Мет- т Р Н К М е т [б]. Д о сих пор в Е. coli не был идентифицирован белок, который являлся бы субстратом для Лей(Фен)-тРНК-протеин трансферазы. В настоящей работе приведены данные о перенесении лейцина, фенилаланина и метионина из соответствующих аминоацил-тРНК в IF-3. Из двух его полипептидных * Представлена членом редколлегии А. В. Ельской. 80 БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА.— 1989.— Т. 5, № 1 цепей (1 и s) только короткая (s) может модифицироваться с участием Лей- (Фен) - тРНК-протеин трансферази. Рибосомы, однократно осажденные в ультрацентрифуге, и IF-3 получали из Е. coli по методу [7, 8]. В опытах использовали коммерческие препараты тотальной т Р Н К Е. coli («Boehringer-Manheim», Ф Р Г ) , энзиматически аминоацилированные [ 3 H ] фенилаланином ( [ 3 H] Фен, «Amersham», Англия, 370 ГБк /ммоль) , [ 3 H ] лейцином ( [ 3 H] Лей, «Amersham», Англия, 370 ГБк/ммоль) или [ 3 5 S] метионином ( [ 3 5 S]Мет, Таш- кент. отд-ние «Изотоп», 990 ГБк/ммоль) [7]. Препарат Лей (Фен)-тРНК-протеин транс- феразы выделяли из белков, смываемых с рибосом Е. coli 1 M NH4Cl в 20 мМ трис- Рис. 1. Профиль элюции Лей (Фен) -тРНК-протеин трансферазы с ДЭАЭ-целлюлозной колонки: включение [ 3 H] Фен (1) и [ 3 H ] Л е й (2) в asi-казеин. В рамке—флюорограм- ма геля после электрофореза инкубационной смеси, содержащей 0,6 мкг а 8 і -казеина, ДЭАЭ-целлюлозную фракцию и [ 3 Н ] Ф е н - т Р Н К (инкубация 30 мин при 37 °С) Fig. 1. DEAE-cellulose elution profile of Leu (Phe)- tRNA-protein t ransferase : [ 3 H] Phe (1) and [ 3 H] Leu (2) incorporation into a s i -casein. Insert: gel f luorogram af ter electro- phoresis of the incubation mixture containing 0.6 μ g of aS i -casein, the DEAE-cellulose fraction and [ 3 H]Phe- tRNA (incubation for 30 min, 37 °С) Рис. 2. Кинетика включения [ 3 H] Лей и [ 3 H] Фен в ТХУ-нерастворимый продукт препа- рата IF-3: 1 — проба объемом 50 мкл содержит 0,3 мкг IF-3, 2 мкг белка препарата Лей (Фен) -тРНК-протеин трансферазы и 20 пмолей [ 3 H] Фен-тРНК; 2 — то же, но вместо последнего — 20 пмолей [ 3 H] Лей-тРНК; 3— то же, что 1, без IF-3; 4 — то же, что 2, без IF-3 Fig. 2. Kinetics of [ 3 H] Leu and [ 3 H] Phe incorporation into the TCA-insoluble product of IF-3: І — 50 μΐ of aliquot contains 0.3 μ g of IF-3, 2 μ g of the Leu(Phe)- tRNA-pro- tein t ransferase and 20 pmol [ 3 H]Phe- tRNA; 2 — the same, but instead of the lat ter — 20 pmol [ 3 H]Leu- tRNA; 3 — the same as І , without IF-3; 4 — t h e same as 2, without IF-3 Рис. 3. Кинетика включения [ 3 5 S] Мет в ТХУ-нерастворимый продукт препарата IF-3: 1 — проба объемом 100 мкл содержит 2 мкг IF-3, 4 мкг белка препарата Лей (Фен) - тРНК-протеин трансферазы и 80 пмолей [3 5S]MeT-TPHK; 2 — то ж е без IF-3 Fig. 3. Kinetics of [ 3 5 S]Met incorporation into the TCA insoluble product of IF-3: 1 — 100 μΐ of aliquot contains 2 μ g of IF-3, 4 μg of Leu(Phe)- tRNA-prote in t rans fe rase and 80 pmol [ 3 5 S]Met- tRNA; 2 — the same 1, without IF-3 НСІ-буфере, ρ H 2 5 o C 7,4, содержащем 10 мМ MgCl2 , 1 мМ ДТТ и ОД мМ ЭДТА. Пос- ле осаждения рибосом в ультрацентрифуге к надосадочной фракции добавляли (NH 4) 2SO 4 до конечной концентрации 40 %. Образующийся осадок собирали центрифу- гированием и растворяли в 20 мМ трис-НС1-буфере, рН4оС 8,0, содержащем 1 мМ ДТТ, 0,1 мМ ЭДТА, 100 мМ KCl и 10 %-ный глицерин, и диализовали против этого буфера. Полученный раствор белков фракционировали на колонке с ДЭАЭ-целлюлозой (DE-52, «Whatman», Англия) градиентом концентрации KCl в том ж е буфере. Лей(Фен) -тРНК- протеин трансферазную активность во фракциях элюата с колонки определяли по включению в asi-казеин [ 3 H] Фен и [ 3 H] Лей из соответствующих меченых аминоацил- тРНК. Для этого проба 100 мкл инкубационной смеси содержала 20 мкл фракции с колонки, 0,6 мкг asi-казеина и 50 пмолей [ 3 H] Фен-тРНК или [ 3 H] Лей-тРНК. Инкуба- БИОПОJIHtMEPbI И КЛЕТКА.— 1 9 8 9 . - Т . 5, № 1 6 - 8-756 Rl Рис. 4. Флюорограммы гелей после электрофореза инкубационных смесей, содержащих IF-3, Лей(Фен)-тРНК-протеин трансферазу и меченую аминоацил-тРНК: а — [ 3 5S] Мет- тРНК; б — [ 3 Н]Фен-тРНК; в — [ 3 H]Лей-тРНК (/ — в отсутствие IF-3, 60 мин инку- бации при 37°С; 2 — 1 , 8 мкг IF-3, 10 мин инкубации при 37°С; 3 — то же, что 2> 60 мин); г — электрофореграмма препарата IF-3, окраска Кумасси G-250 Fig. 4. GeI f luorograms after electrophoresis of incubation mixtures containing IF-3, Leu (Phe) -tRNA-protein t ransferase and radioactive aminoacyl-tRNA: a — [ 3 5 S ] M e t - t R N A ; б — [ 3H] Phe-tRNA; в — [ 3 H] Leu-tRNA ( / — without IF-3, incubation for 60 min at 37°С; 2 — 1 . 8 μg of IF-3, incubation for 10 min at 37°С; 5 — t h e same as 2, incubation for 60 min); г — g e l electrophoresis of IF-3, stained with Coomassie G-250 включения [ 3 H] Фен и [ 3 H] Лей в казеин совпадают. Фракции, содержащие эту актив- ность, хранили при —70 °С и использовали в качестве препарата Лей(Фен)-тРНК-про- теин трансферазы. На этом же рисунке приведена флюорограмма геля после электро- фореза инкубационной смеси, содержащей asi-казеин, фракцию с ДЭАЭ-колонки и [ 3 H] Фен-тРНК. На флюорограмме видны две полосы, содержащие [ 3 H] Фен метку в области 30000, соответствующей молекулярным массам используемого препарата а31-казеина. На рис. 2 и 3 представлены кинетики включения [ 3 H] Фен, [ 3 H] Лей и [ 3 5 S] Мет из соответствующих аминоацил-тРНК в препарат IF-3 в буфере А. Из кривых видно, что накопление ТХУ-негидролизуемого радиоактивного продукта полностью определя- ется наличием фактора инициации в инкубационной смеси. Кинетическое плато пере- носа лейцина и фенилаланина наступает приблизительно через 30 мин инкубации при 37 °С. Скорости включения этих аминокислот близки. Расчет показывает, что 15 пмо- лей IF-3 включают около 1,5 пмоля лейцина или фенилаланина на кинетическом плато. Включение [ 3 5 S]Мет за 30 мин инкубации не достигает кинетического плато, что свя- зано, по-видимому, с небольшим содержанием метиониновой элонгаторной т Р Н К в пре- парате тотальной тРНК. Электрофорез белков проводили по методу [9] в градиенте концентрации поли- акриламида 10—20 % в присутствии 0,1 %-ного DS-Na. Для флюорографии гели после электрофореза обрабатывали реагентом Amplifay («Amersham», Англия), высушивали и экспонировали при —70 0C с пленкой Kodak XR-Omat. На рис. 4 представлены флюорограммы гелей после электрофорезов инкубацион- ных смесей, в которых происходило включение меченых аминокислот в препараты IF-3. Сопоставление флюорограмм меченых препаратов IF-3 с окраской Кумасси тех же пре- паратов показало, что метится всегда только одна цепь IF-3, а именно ее короткая 8 2 БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА.— 1989.— Т. 5, № 1 цию проводили при 37 0C в 20 мМ трис-НС1-буфере, рН37 °с 7,6, содержащем 30 мМ KCl, 80 мМ NH4Cl, 5 мМ MgCl2, 1 мМ ДТТ, 0,1 мМ ЭДТА (буфер А). После инкуба- ции пробы гидролизовали 5 %-ной ТХУ в течение 20 мин при 90 °С в присутствии 100 мкг бычьего сывороточного альбумина. Кислотонерастворимый осадок наносили на фильтры GF/C «WJiatman» (Англия) и их радиоактивность определяли в стандартном толуольном сдинтилляторе на счетчике LS-9800 «Вескшап» (США). Как видно из рис. 1, Лей(Фен)-тРНК-протеин трансферазная активность элюиру- ется с ДЭАЭ-целлюлозной колонки в области 140—160 мМ KCl. При этом профилв форма (s). Мечения 1-формы IF-3 никогда не наблюдается. Других каких-либо мече- ных полипептидов помимо IF-3 в геле не обнаруживается. Итак, в настоящее время можно описать пять разных форм IF-3s, которые отли- чаются друг от друга N-концевой аминокислотой. Формы IF-3s с концевым валином или аргинином являются продуктом ограниченного протеолиза IF-31 [4]. Концевой лей- цин, фенилаланин или метионин — это результат последующей модификации IF-3s, оп- ределяемый Лей(Фен)-тРНК-протеин трансферазой. Остается открытым вопрос, что определяет специфичность переноса аминокислотного остатка из аминоацил-тРНК. Есть основания полагать, что специфичность определяется структурой полинуклеотида, в частности структурой мРНК, с которой взаимодействует IF-3. До сих пор не ясна роль короткой формы IF-3 в клетке и даже в инициации трансляции, тем более непо- нятно значение замены N-концевой аминокислоты. Возможно, что данная замена су- щественна в узнавании модифицированного полипептида протеазами [10]. Автор искренне благодарит И. Н. Шатского за предоставление препарата IF-3, сотрудников Ин-та белка АН СССР О. Н. Денисенко и В. А. Колба — з а помощь в проведении форезов и флюорограмм, а также Е. Р. Арутюнян — за постоянную тех- ническую помощь; Бражникова Е. В.— за предоставление препарата а8і-казеина. INITIATION FACTOR 3 (IF-3) OF ESCHERICHIA COLI IS A SUBSTRATE FOR LEU(PHE) -tRNA-PROTEIN TRANSFERASE Ν. V. Belitsina A. N. Bakh Institute of Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Moscow S u m m a r y Initiation factor 3 (IF-3) of Escherichia coli is a substrate for Leu (Phe)-tRNA-protem transferase (EC 2.3.2.6). Of the two polypeptide chains, only the short one (β or s) can be modified by the attachment of leucine, phenylalanine or methionine to the N-terminal amino acid residue of the chain. 1. Grunberg-Manago M., Gros F. Initiation mechanism of protein s y n t h e s i s / / P r o g r . Nucl. Acid Res. and Мої. Biol.— 1977.—20.— P. 209—284. 2. Lee-Huang S., Ochoa S. Purification and properties of 2 messenger-discriminating species of E. coli initiation factor 3 / / A r c h . Biochem. and Biophys.— 1973.—156, N 1.— P. 84—96. 3. Suryanarayana T., Subramanian A. R. Separation of two forms of IF-3 in Escherichia coli by two-dimensional gel e lec t rophores i s / /FEBS Lett.— 1977.—79, N 2 .—P. 264— 268. 4. Brauer D., Wittmann-Liebold B. The primary structure of the initiation factor IF-3 from Escherichia coli / / Ibid.— P. 269—275. 5. Leibowitz M. I., Soffer R. L. Enzymatic modification of proteins. 7. Substrate speci- ficity of leucyl, phenylalanyl transfer ribonucleic acid protein transferase / / J. Biol. C h e m . - 1971.—246, N 17.—P. 5207—5212. 6. Soffer R. L. Post-translational modification of proteins catalyzed by aminoacyl-tRNA protein t r ans fe ra se s / /Мої . and Cell. Biochem.— 1973.—2, N 1.—P. 3—14. 7. Гаврилова Л. П., Смолянинов В. В. Изучение механизма транслокации в рибосомах. 1. Синтез полифенилаланина в рибосомах Escherichia coli без участия гуанозин-5'- трифосфата и белковых факторов трансляции//Молекуляр. биология.— 1971.—5, № 6.—С. 883—891. 8. Purification and characterization of protein synthesis initiation factors IFl1 IF2 and IF3 from E. coli / J. W. B. Hershey, J. Vanov, K. Johnston, J. L. F a k u n d i n g / / A r c h . Biochem. and Biophys.— 1977.—182, N 2.—P. 626—638. 9. Laemmli V. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 / / Nature.— 1970.—227, N 5259.—P. 680—685. 10. Bachmair A., Finley DVarshavsky A. In vivo half-life of a protein is a function of its amino-terminal residue//Science.— 1986.—234, N 4773.—P. 179—186. Ин-т биохимии им. Α. Η. Баха АН СССР, Москва Получено 15.03.88 83 БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА.— 1989.— Т. 5, № 1