Структурно-функциональное исследование тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих

В обзоре представлены основные результаты структурно-функционального исследования тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих (КФ 6.1.1.1). Рассмотрена множественность молекулярных форм, фермента. Изучена структура активного центра синтетазы методами химических модификаций, и показана существенная роль ост...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	1998
Автор:	Корнелюк, А.И.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 1998
Назва видання:	Биополимеры и клетка
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/155430
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:	Структурно-функциональное исследование тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих / А.И. Корнелюк // Биополимеры и клетка. — 1998. — Т. 14, № 4. — С. 349-359. — Бібліогр.: 54 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-155430
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1554302019-07-04T21:40:08Z Структурно-функциональное исследование тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих Корнелюк, А.И. В обзоре представлены основные результаты структурно-функционального исследования тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих (КФ 6.1.1.1). Рассмотрена множественность молекулярных форм, фермента. Изучена структура активного центра синтетазы методами химических модификаций, и показана существенная роль остатков лизина, гистидина и цистеина. Показано, что во взаимодействии с основной формой тирозил-тРНК синтетазы вовлекается антикодон гомологичной тРНКТуr . Обнаружены специфические конформационные изменения фермента при взаимодействии с субстратами, в том числе с тРНКTyr ; выявлена конформационная адаптация центров связывания тРНК и АТР. На основании полученных данных предложена динамическая модель функционирования синтетазы. Определена первичная структура тирозил-тРНК синтетазы быка с помощью клонирования и секвенирования к ДНК. Предложена, модульная организация фермента: каталитическая, часть, состоящая из свертки Россмана и α -спирального домена, соединена с цитокин подобным не каталитическим, модулем, обладающим сродством к РНК. Предложена гипотеза образования изолированного С-домена вследствие ограниченного протеолиза после активации внутриклеточных протеаз и проявления этим доменом цитокинподобной активности, аналогично цитокину ЕМАР II. В огляді представлено основні, результати структурно-функціонального дослідження тирозил тРНК синтетази ссавців (КФ 6-1.1.1). Розглянуто множинність молекулярних форм ферменту. Вивчено структуру активного центра синтетази методами хімічних модифікацій і показано суттєву роль залишків лізину, гістидину і цистеїну. Продемонстровано, що до взаємодії з основною формою тирозил-тРНК синтетази залучається антикодон гомологічної тРНКTyr . Встановлено специфічні конформаційні зміни ферменту при взаємодії з субстратами, в тому числі з тРНК ; виявлено конформаційну адаптацію центрів зв'язування тРНК і АТР. На основі отриманих даних запропоновано динамічну модель функціонування синтетази. Визначено первинну структуру тирозил-тРНК синтетази бика шляхом клонування і секвенування к ДНК. Запропоновано модульну організацію ферменту: каталітична частина, яка складається зі згортки Россмана та α-спірального домену, з'єднана з цитокін-подібним некаталітинним модулем, спорідненим з РНК. Запропоновано гіпотезу стосовно утворення ізольованого С-домену внаслідок обмеженого протеолізу після активації внутрішньоклітинних проте аз і проявлення цим доменом цитокінподібної активності, аналогічно цитокіну EMAP IІ. The main results of the structural and functional investigation of mammalian tyrosyl-tRNA synthetase are reviewed. The multiplicity of molecular forms of enzyme is analyzed. Structure of the active site of synthetase has been studied by chemical modification methods and the essential, role of lysine, histidine and cysteine residues has been revealed. It was found that the anticodon of homologous bovine tRNATyr is involved in the interaction with the main form of synthetase in the complex. Conformational changes of enzyme in the course of substrate binding, including tRNA recognition have been revealed. On the basis of the data obtained the dynamical model of functioning of tyrosyl-tRNA synthetase has been proposed. Primary structure of bovine tyrosyl-tRNA synthetase has been determined by cDNA cloning and sequencing. The modular organization of tyrosyl-tRNA synthetase is proposed where the catalytic part of enzyme composed by Rossniann fold and α-helical domain is connected to a cytokine-like C-terminaf module. The hypothesis is forwarded about possible forming of the isolated C-domain as a result of the proteolytic digestion after proiease activation and about possible cytokine like activity of this C-domain similar EMAP II cytokine. 1998 Article Структурно-функциональное исследование тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих / А.И. Корнелюк // Биополимеры и клетка. — 1998. — Т. 14, № 4. — С. 349-359. — Бібліогр.: 54 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0004DF http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/155430 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
description	В обзоре представлены основные результаты структурно-функционального исследования тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих (КФ 6.1.1.1). Рассмотрена множественность молекулярных форм, фермента. Изучена структура активного центра синтетазы методами химических модификаций, и показана существенная роль остатков лизина, гистидина и цистеина. Показано, что во взаимодействии с основной формой тирозил-тРНК синтетазы вовлекается антикодон гомологичной тРНКТуr . Обнаружены специфические конформационные изменения фермента при взаимодействии с субстратами, в том числе с тРНКTyr ; выявлена конформационная адаптация центров связывания тРНК и АТР. На основании полученных данных предложена динамическая модель функционирования синтетазы. Определена первичная структура тирозил-тРНК синтетазы быка с помощью клонирования и секвенирования к ДНК. Предложена, модульная организация фермента: каталитическая, часть, состоящая из свертки Россмана и α -спирального домена, соединена с цитокин подобным не каталитическим, модулем, обладающим сродством к РНК. Предложена гипотеза образования изолированного С-домена вследствие ограниченного протеолиза после активации внутриклеточных протеаз и проявления этим доменом цитокинподобной активности, аналогично цитокину ЕМАР II.
format	Article
author	Корнелюк, А.И.
spellingShingle	Корнелюк, А.И. Структурно-функциональное исследование тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих Биополимеры и клетка
author_facet	Корнелюк, А.И.
author_sort	Корнелюк, А.И.
title	Структурно-функциональное исследование тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих
title_short	Структурно-функциональное исследование тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих
title_full	Структурно-функциональное исследование тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих
title_fullStr	Структурно-функциональное исследование тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих
title_full_unstemmed	Структурно-функциональное исследование тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих
title_sort	структурно-функциональное исследование тирозил-трнк синтетазы млекопитающих
publisher	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
publishDate	1998
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/155430
citation_txt	Структурно-функциональное исследование тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих / А.И. Корнелюк // Биополимеры и клетка. — 1998. — Т. 14, № 4. — С. 349-359. — Бібліогр.: 54 назв. — рос.
series	Биополимеры и клетка
work_keys_str_mv	AT kornelûkai strukturnofunkcionalʹnoeissledovanietiroziltrnksintetazymlekopitaûŝih
first_indexed	2025-07-14T07:38:42Z
last_indexed	2025-07-14T07:38:42Z
_version_	1837607131042283520
fulltext	ISSN 0233-7657 . Ь и о п о л и м е р ы и клетка . 1998. Т. 14. № 4 Структурнсифункциональное исследование тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих А. И, Корнелюк Институт молекулярной биологии и генетики Н А Н У к р а и н ы 252143, Киев, ул. Академика Заболотного, 150 В обзоре представлены основные результаты структурно-функционального исследования тирозил- тРНК синтетазы млекопитающих (КФ 6.1.1.1). Рассмотрена множественность молекулярных форм, фермента. Изучена структура активного центра синтетазы методами химических модификаций, и показана существенная роль остатков лизина, гистидина и цистеина. Показано, что во взаимодействии с основной формой тирозил-тРНК синтетазы вовлекается антикодон гомологичной тРНКТуг. Обнаружены специфические конформационные изменения фермента при взаимодействии с субстратами, в том числе с тРНКТуг; выявлена конформационная адаптация центров связывания тРНК и АТР. На основании полученных данных предложена динамическая модель функционирования синтетазы. Определена первичная структура. тирозил-тРНК синтета зы быка с помощью клонирования и секвенирования к ДНК. Предложена, модульная организация фермента: каталитическая, часть, состояіцая из свертки Россмана и а -спирального домена, соединена с цитокин подобным не каталитическим, модулем, обладающим сродством к РНК. Предложена гипотеза образования изолированного С-домена вследствие ограниченного протеолиза после активации внутриклеточных протеаз и проявления этим доменом цитокинподобной активности, аналогично цитокину ЕМ АР II. Введение Одним из ключевых этапов процесса реализации генетической информации являете: ферментативное аминоацилирование т Р Н К амино- ацил-тРНК синтетазами (АРСазы, КФ 6.1.1) ш дорибосомном этапе биосинтеза белка [1 , 2 ] . При узнавании аминоацил-тРНК синтетазами гомоло гичных т Р Н К реализуется один из наиболее высо коспецифических процессов белково-нуклеинового узнавания. Для выяснения молекулярных механиз мов специфического аминоацилирования т Р Н К не обходимо детальное изучение структурно-функци ональной организации АРСаз . АРСазы высших эукариот отличаются более сложной структурой по сравнению с прокариотиче- скими АРСазами [1—4 ]. Это обусловлено усложне нием генома и возникновением дифференциации у многоклеточных организмов, что требует большего усовершенствования аппарата биосинтеза белка и его регуляции. Характерной особенностью А Р С а з высших © А II. К О Р Н Е Л Ю К , \Я9К эукариот является тенденция к формированию ими стабильных высокомолекулярных ассоциатов — ко- досом, в состав которых входят девять АРСаз и три дополнительных белка [1—4] . АРСазы высших эукариот отличаются также множественностью мо лекулярных форм фермента , структурные основы которой изучены еще недостаточно. Существенно, что АРСазы эукариот могут вы полнять и неканонические функции , например, участвовать в сплайсинге Р Н К [5 ] , ассоциации с м Р Н К [6] , в регуляции биосинтеза аминокислот [7 J, синтезе Ар 4 А [8 ], в патогенезах при аутоим мунных заболеваниях [9, 10] и в других процессах. Тирозил-тРНК синтетаза быка является одной из наиболее полно изученных АРСаз млекопитаю щих. В последнее время определена полная амино кислотная последовательность этого фермента. В данном обзоре суммированы результаты структур но-функционального исследования тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих, проведенных в отделе структуры и функций нуклеиновых кислот Инсти тута молекулярной биологии и генетики НАН Ук раины в 1988—1997 годах. 349 К О Р Н ЕЛ ЮК А. И. Множественность молекулярных ф о р м тиро зил-тРНК синтетазы. При выделении и исследова нии тирозил-тРНК синтетазы из печени быка нами обнаружена множественность молекулярных форм этого фермента [11 —1.5], которая может быть свя зана с особенностями его функционирования в белоксинтезирующем аппарате эукариотической клетки. Согласно полученным данным, основная форма тирозил-тРНК синтетазы из печени быка является структурным димером а 2 - т и п а и имеет молекуляр ную массу 2 х 59 к Д а [11] . Наряду с основной формой синтетазы нами также была выделена и изучена функционально активная протеолитически модифицированная форма тирозил-тРНК синтета зы с молекулярной массой 2 x 3 9 кДа [12, 15] . Каталитические свойства этой формы тирозил- т Р Н К синтетазы оказались близкими к таковым основной формы фермента как в реакции аминоа- цилирования т Р Н К , так и в реакции А Т Р - [ 3 2 Р ] п и - рофосфатного обмена (табл. 1). Обнаружено, что N-концевые аминокислоты как в основной форме тирозил-тРНК синтетазы, так и в протеолитически модифицированной форме фермента блокированы ковалентними модифика циями и не подвергаются Эдман-деградации [15] . Это позволило предположить, что протеолитиче- ское расщепление полипептидной цепи происходи! 4 в С-концевой части, и в структуре тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих имеется дополнитель ный С-концевой фрагмент полииептидной цепи размером около 20 кДа, несущественный для ката литической функции фермента . Подобные N - или С-концевыс удлинения поли пептидной цепи являются характерной особенно стью многих эукариотических АРСаз [3, 4 ] . Таким образом, эукариотическая тирозил-тРНК синтетаза имеет в своей структуре каталитический модуль с присоединенным к нему С-концевым полипептид ным фрагментом, необходимым, вероятно, для вы полнения дополнительных функций . При выделении тирозил-тРНК синтетазы из печени быка нами обнаружена и очищена до гомо генного состояния Р1-форма фермента, активная только в реакции A T P - [ 3 Р ]пирофосфатного обме на [11, 15] . Р1-форма возникает, по-видимому, в результате ковалентной модификации основной формы синтетазы (предположительно, фосфорили- рования) , приводящей к потере активности фер мента в реакции аминоацилирования т Р Н К . При хроматографии Р1-формы тирозил-тРНК синтетазы на оксиаиатите наблюдается ее разделе ние на два компонента, А и В. Показано, что в димерной Р1-форме синтетазы модифицируется только А-субъединица фермента , тогда как В-ком- понент сохраняет т Р Н К -связывающую способность [ И ] . Сродство т и р о з и л - т Р Н К синтетазы к высоко молекулярным Р Н К . Проблема компартментализа- ции аппарата биосинтеза белка разработана в рабо тах Спирина и соавт. [16—18] . В этих публикаци ях постулируется п р е д п о л о ж е н и е о том, что Таблица I Каталитические характеристики основной и протеолитически модифицированной форм тирозил-тРНК синтетазы печени быка П р и м е ч а н и е. Расчеты проводили по программе "Enzfittcr". 350 основой для компартментализации белков эукари- отического аппарата трансляции вблизи мест их функционирования (т. е. на полирибосомах) слу жит эволюционно приобретенная способность этих белков взаимодействовать с высокомолекулярными РНК. Нами обнаружено [11, 13] , что высокоочищен- ной тирозил-тРНК синтетазе из печени быка при суще сродство к высокомолекулярным Р Н К , анало гично многим другим АРСазам млекопитающих, Интересно отметить, что протеолитически модифи цированная функционально активная форма (2 >• х 39 к Да) тирозил-тРНК синтетазы также частич но сохраняет р Р Н К - с в я з ы в а ю щ у ю способность [12] , однако ее активность, в отличие от основной формы, не ингибируется рибосомной Р Н К [13] . Сродством к рРНК обладает также и тирозил- т Р Н К синтетаза из низших эукариот — дрожжей [13] . В то же время бактериальная тирозил-тРНК синтетаза не связывалась с рРНК-сефарозой, а ее аминоацилирующая активность не ингибировалась рРНК. Какой же механизм обеспечивает сродство эукариотических аминоацил-тРНК синтетаз к вы сокомолекулярной Р Н К ? Предполагается, что взаи модействие эукариотических АРСаз с высокомоле кулярным РНК может осуществляться за счет свя зывания кластеров п о л о ж и т е л ь н о з а р я ж е н н ы х аминокислотных остатков на поверхности фермен та с сахарофосфатным остовом Р Н К . В ы с о к о м о л е к у л я р н ы й лабильный комплекс: тирозил-тРНК. синтетазы. Тирозил-тРНК синтета за млекопитающих не входит в состав стабильных комплексов АРСаз (кодосом). поэтому иногда ее рассматривают как «свободный» фермент. В то же время аппарат биосинтеза белка эукариот — это высокоорганизованный динамичный трехмерный каркас, включающий также лабильные ассоциать; его отдельных компонентов. Нами впервые была изучена возможность подобной ассоциации тиро- зил-тРНК синтетазы в лабильные комплексы [14]. При выделении тирозил-тРНК синтетазы из пече ни быка без замораживания ткани фермент обна руживается в безрибосомном экстракте в виде вы сокомолекулярного комплекса, из которого затем диссоциирует через промежуточный лабильный комплекс (около 220 кДа) до свободной формы [11, 14]. В составе этого комплекса тирозил-тРНК син тетаза обладает повышенной устойчивостью к тер моинактивации. К сожалению, из-за высокой ла бильности такого высокомолекулярного комплекса не удалось очистить его до гомогенного С О С Т О Я Н И Я И" изучить природу компонентов, взаимодействующих с тирозил-тРНК синтетазой. Возможно, ими явля- И С С Л Е Д О В А Н И Е Т И Р О З И Л тРНК С И Н Т Е Т А З Ы М Л Е К О П И Т А Ю Щ И Х ются другие белки аппарата трансляции, напри мер, субъединицы фактора элонгации. Ассоциация с партнерами по комплексу осуществляется без участия рРН К-связывающего сайта тирозил-тРНК синтетазы, поскольку промежуточный комплекс с молекулярной массой 220 кДа не отличается от свободного фермента по сродству к рРНК-сефарозе . Изучение ассоциации тирозил-тРНК синтетазы с другими макромолекулами представляют сущест венный интерес с точки зрения выяснения взаимо связи реакции, катализируемой этим ферментом, с другими биохимическими процессами в эукариоти ческой клетке. И м м у н о х и м и ч е с к о е и с с л е д о в а н и е тирозил- т Р Н К синтетазы. Д л я осуществления структурно- функционального анализа эукариотической тиро- зил-тРНК синтетазы нами использованы также иммунохимические методы исследования [19—21 ]. Были получены моноклональные и поли к лона ль ны е моноспецифические антитела к тирозил-тРНК синтетазе из печени быка и изучены разные моле кулярные формы синтетазы. Линия гибридом Т 3 , с е к р е т и р у ю ш а я м о н о к л о н а л ь н ы е а н т и т е л а к бычьей тирозил-тРНК синтетазе , получена с ис пользованием нового метода селекции гибридом, основанного на определении ферментативной ак тивности белка-антигена [19] . Обнаружено, что антигенная детерминанта для моноклональных антител Т 3 локализована вне ак тивного центра фермента . Она сохраняется и у протеолитически модифицированной формы фер мента, в которой отщеплен С-концевой фрагмент полипептидной цепи, несущественный для катали тической активности синтетазы [ 19 \|. С использованием моноклональных антител изучена эволюционная консервативность данной антигенной детерминанты. Установлено, что она является общей для тирозил-тРНК синтетаз млеко питающих (печень кроля, печень быка, плацента человека) , но отсутствует у низших эукариот (дрожжи) и у бактерий, т. е. является эволюционно приобретенной только тирозил-тРНК синтетазами высших организмов [20] . Структура активного центра тирозил-тРНК синтетазы м л е к о п и т а ю щ и х . Методами селектив ных х и м и ч е с к и х м о д и ф и к а ц и й нами изучена структура активного центра эукариотической тиро- зил-тРНК синтетазы. На основании полученных данных сделан вывод о том, что существенными для тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих яв ляются остатки гистидина [22] , цистеи.на [15] , лизина [24—26 ]. Два модифицируемых диэтилпи- рокарбонатом остатка гистидина в бычьей тирозил- т Р Н К синтетазе, по-видимому, вовлекаются во 351 КОР If КЛЮК Л и взаимодействие с ти ро з ил а д енил а то м на этапе ак тивации аминокислоты [22] . Они могут соответст вовать остаткам гистидина в тирозил-тРНК синте тазе из Bacillus stearoihermophilus, вовлеченным в стабилизацию переходного состояния [23] . Моди фицируемая сульфгидрильная группа функцио нально важного остатка цистеина в тирозил-тРНК синтетазе, скорее всего, вовлечена в формирование структуры активного центра, но не в связывание субстратов. Одним из наиболее интересных структурных элементов тР И К-связывающего центра бычьей ти розил-тРНК синтетазы является функционально важный остаток лизина, при модификации которо го проявляется антикооиеративность взаимодейст вия двух субъединиц синтетазы [25, 26 ] . Этот остаток, возможно, соответствует остатку лизина в тирозил-тРНК синтетазе из В. stearotherторhilus, участвующему в формировании дополнительного контакта с т Р Н К ' у г (аденином-73) в переходном состоянии, и является критическим для узнавания т Р Н К , у ' среди других т Р Н К В. slearothermophilus [27] . Нами также были выполнены эксперименты по химической модификации остатков триптофана ти- розил-тРНК синтетазы из печени быка реагентом 2-окси-5-гіитробензіілбромидом и показано отсутст вие влияния модификации на ферментативную ак тивность синтетазы в реакции аминоацилирования гомологичной т Р Н К 1 у г [15] . Эти данные позволили сделать вывод о том, что остатки триптофана не являются функционально важными для эукариоти ческой тирозил-тРНК синтетазы. Узнавание т и р о з и л - т Р Н К синтетазой гомоло гичной т Р Н К у г быка . Одна из главных задач структурно-функционального изучения эукариоти ческой тирозил-тРНК синтетазы состоит в установ лении молекулярных механизмов узнавания гомо логичной т Р Н К Т у г . Согласно современным пред ставлениям, узнавание т Р Н К АР Саза ми является двухэтапным процессом: на первом этапе происхо дит статическое равновесное связывание тРНК (сканирование), а на втором — конформационная подстройка обоих партнеров комплекса (адапта ция) , завершающаяся образованием продукта реак ции — аминоацил-тРНК [1 , 2 ] . Проблема узнавания эукариотической т Р Н К 1 у \| тирозил-тРНК синтетазой чрезвычайно важна еще и потому, что эукариотическая т Р Н К Г у ' содержит короткую дополнительную петлю (тип 1), в отли чие от прокариотических т Р Н К Т у 1 , являющихся длиннопетлевыми (тип I I ) , т. е. наблюдается эво люционное переключение между типами т Р Н К при переходе от прокариот к эукариотам. Перекрестное аминоацилирование бактериальной т Р Н К Т у ' эука- риотическим ферментом отсутствует [13, 15]. Та ким образом, можно предположить различные ме ханизмы узнавания т Р Н К Т ч гомологичными синте т а з а м и в б а к т е р и а л ь н о й и э у к а р и о т и ч е с к о й системах. Области контакта между т Р Н К и синтетазой в эукариотической системе т Р Н К Г у \| — т и р о з и л - т Р Н К синтетаза изучены нами с использованием метода химических модификаций т Р Н К нитрозоэти л моче виной [28] . Доступность фосфатов т Р Н К Т у ' быка для модификации нитрозоэтилмочевиной исследо вали вначале для свободной тРНК в условиях поддержания ее нативной третичной структуры, а также в комплексе с тирозил-тРНК синтетазой. Ряд фосфатных остатков т Р Н К 1 у ' имел понижен ный уровень модификации в присутствии гомоло гичной тирозил-тРНК синтетазы, что позволило отнести эти участки к областям контакта белок— нуклеиновая кислота. Обнаружено, что протеолитически модифици рованная 39К--форма тирозил-тРНК синтетазы э ф фективно защищает от ал кэширования остатки фосфатов в D-петле (положение 21) , антикодоно- вой ветви (положение 31) , на стыке антикодоновой и вариабельной ветвей (положение 44) и фосфаты 59—64 в ТЧЧ>ветви. Область антикодона т Р Н К Т у г печени быка не защищена от модификации в комплексе с «укороченной» формой синтетазы, ли шенной С-концевого домена. В то же время при изучении взаимодействия бычьей т Р Н К 1 у ' с основной 59К-формой тирозил- т Р Н К синтетазы получены предварительные дан ные о том, что область антикодона (фюсфаты 34, 35 и 36) защищена от модификации нитрозоэтилмоче виной [28 ]. Следовательно, две формы тирозил- т Р Н К синтетазы, по-видимому, могут иметь отли чающиеся механизмы взаимодействия с гомологич ной т Р Н К 1 у \ Полученные результаты согласуются с концепцией Шиммеля об эволюции структуры АРСаз: слияния каталитического нуклеотидсвязы- вающего модуля и домена, ответственного за свя зывание антикодона т Р Н К [2, 29 \|. Анализ структурных элементов т Р Н К , участ вующих во взаимодействии с синтетазой, требует более полного исследования, а также изучения влияния низкомолекулярных субст-ратов, АТР и аминокислоты на характер взаимодействия между белком и т Р Н К . К о н ф о р м а ц и о н н ы е изменения тирозил-тРНК синтетазы при взаимодействии с субстратами. Ва жную роль в механизме функционирования АРСаз играют взаимные конформационные изменения синтетазы и т Р Н К в процессе их узнавания [1 , 2J. 352 И С С Л Е Д О В А Н И Е Т И Р О З И Л - т Р Н К . С И Н Т Е Т А З Ы М Л Е К О П И Т А Ю Ш И X При исследовании взаимодействия эукариотиче ской тирозил -тРНК синтетазы с субстратами нами обнаружены специфические конформационные из менения фермента [15, 30, 31 ]. В этих эксперимен тах использовали метод переноса энергии возбуж дения флюоресценции между остатками триптофа на с и н т е т а з ы и к о в а л е н т н о п р и с о е д и н е н н ы м флюоресцентным зондом AEDANS. Последний ло кализован вне активного центра тирозил-тРНК синтетазы (форма 2 5 9 к Д а ) , по-видимому, в С-домене синтетазы, отщепляемом при ограничен ном протеолизе. Данная модификация не влияла на активность фермента в реакции аминоацилиро- вания т Р Н К . Образование тирозиладенилата сопровожда лось конформационным изменением синтетазы \|31 1, приводящим к возрастанию эффективности переноса энергии возбуждения и уменьшения рас стояния донор — акцептор (табл. 2) . Взаимодействие тирозил-тРНК синтетазы с го мологичной т Р Н К Т у г из печени быка также сопро вождалось конформационным изменением фермен та и увеличением интенсивности флюоресценции связанного зонда [30] . Важно отметить, что такое к он фор мац и о н н о е и з м е н е н и е не индуцировала тРНК 1 - ' Escherichia соН, которая не аминоацилиру- ется эукариотической тирозил-тРНК синтетазой (табл. 2) . При добавлении A T P к комплексу тирозил- т Р Н К синтетазы с гомологичной т Р Н К Г у ' наблюда лось последуещее изменение конформации, сопро вождающееся уменьшением расстояния донор — акцептор в ферменте [30 ]. Полученные данные* указывают на существование конформационного взаимодействия между центрами связывания т Р Н К и А Т Р в тирозил-тРНК синтетазе из печени быка. Таким образом, узнавание гомологичной т Р Н К Т у < сопровождается к о н ф о р м а ц и о н н ы м изменением фермента, которое затем индуцирует формирова ние оптимальной конформации для последующего связывания А Т Р . Обнаруженный нами э ф ф е к т взаимодействия центров связывания А Т Р и гомологичной т Р Н К в аминоацил-тРНК синтетазе 1 структурного класса позволяет высказать предположение о его возмож ной роли в повышении специфичности при отборе т Р Н К , Подобный вывод был получен Стайтц и соавт. [32 ] при изучении комплексов глютаминил- т Р Н К синтетазы (класс I) с т Р Н К с , , п и АТР мето дом рентгеноструктурного анализа . Авторы [321 предположили, что взаимодействие антикодона го мологичной т Р Н К 0 1 " с подвижными фрагментами белка «запускает» конформационное изменение, необходимое для последующего связывания АТР [32 \| . Динамическая модель ф у н к ц и о н и р о в а н и я эу кариотической т и р о з и л - т Р Н К синтетазы. Функци ональные свойства ферментов, согласно современ ным представлениям, могут быть адекватно описа ны с точки зрения их д и н а м и к и в растворе [33—35 ]. Следовательно, для выяснения молеку лярного механизма функционирования АРСаз не обходимо изучение их динамических свойств в растворе в нативных условиях. Детальное исследование внутримолекулярной динамики эукариотической тирозил-тРПК синтета зы проведено нами в работах [15, 36—39] . С использованием таких подходов, как изучение тем пературного тушения триптофановой флюоресцен ции белка и тушение флюоресценции низкомоле- Таблща 2 Флюоресцентные свойства AEDANS-меченной тирозил-tnPHK синтетазы и ее комплексов с субстратами 353 KOPHFJ110K Л И кулярными тушителями, показано наличие в рас творе конформациониой подвижности тирозил- тРНК синтетазы, для которой характерны низкие энергии активации (около 15—20 ккал /моль ) и регуляция диффузионными характеристиками рас творителя. С использованием спектроскопии крае вого возбуждения флюоресценции продемонстриро вано, что быстрая диполь-релаксационная динами к а. и з м е н я е т с я п р и с п е ц и ф и ч е с к о м процессе узнавания т Р Н К Г у г . Амплитуда конформационных флуктуации ти- розил-тРНК синтетазы оценена при изучении тем пературной зависимости переноса энергии возбуж дения между остатками триптофана и флюоресцен тным зондом пиридоксаль-5 -фосфатом, введенным в структуру т Р Н К -связывающего центра [38 ], и находится в пределах от 0,5 до 2,8 А. Следует подчеркнуть, что акцептор (пиридоксаль-5 '-фос фат-меченный остаток лизина) локализован в ак тивном центре фермента и вовлечен в процесс взаимодействия с т Р Н К . Таким образом, получен ные данные могут характеризовать конформацион- ную подвижность участков структуры фермента, непосредственно вовлеченных в формирование ак тивного центра. На основании полученных нами данных можно сформулировать динамическую модель функциони рования тирозил-тРНК синтетазы в процессе ами ноацилирования гомологичной т Р Н К [15, 39) . Со гласно этой модели, синтетаза характеризуется на личием быстрой внутримолекулярной подвижности белка, опосредованной диффузионными характери стиками растворителя. Существенно, что значи тельной конформациониой подвижностью обладают также некоторые участки структуры активного центра. Конформационная подвижность фермента, по-видимому, определяет более крупномасштабные к о н ф о р м а ц и о н н ы е и з м е н е н и я , обеспечивающие специфическое связывание субстратов, включая уз навание гомологичной т Р Н К . Первичная и про странственная структуры участков связывания т Р Н К в синтетазе эволюционно адаптированы для осуществления продуктивного конформационного изменения. Кроме того, благодаря конформационной по движности р е а л и з у ю т с я т а к ж е взаимодействия хмежду пространственно разобщенными субстрат- связывающими центрами т Р Н К и АТР. Взаимная структурная адаптация этих центров может вно сить существенный вклад в повышение специфич ности реакции аминоацилирования т Р Н К амино- ацил-тРН К синтетазами. А м и н о к и с л о т н а я последовательность тиро- зил-тРНК синтетазы быка. Д л я дальнейшего стру ктурно-функционального анализа эукариотической тирозил-тРНК синтетазы необходимо знание ее первичной структуры. Для этого нами проведено клонирование и секвенирование к Д Н К , кодирую щей данный фермент. На первом этапе этой работы осуществлены ГЩР-амплификация , клонирование и секвенирование кДНК-фрагмента , кодирующего нуклеотидсвязывающий домен (свертку Россмана) [40] . Затем с помощью скрининга кДПК-библиоте ки из печени быка выделена и секвенирована к Д Н К , кодирующая неполную аминокислотную последовательность полипептидной цепи тирозил- т Р Н К синтетазы млекопитающих (41 ]. Для опре деления 3 - й 5'-последовательностей полной кДНК использованы методы З ' -RACE и метод инвертиро ванного П Ц Р соответственно [42 ]. Полная амино кислотная последовательность тирозил-тРНК син тетазы, выведенная на основании нуклеотидной последовательности к Д Н К , представлена на р и с 1, а. Аминокислотная последовательность бычьей тирозил-тРНК синтетазы содержит оба сигнатур ных мотива, характерных для АРСаз I структурно го класса, HVAY и KMSSS. Впервые обнаружен аномальный вариант HIGH-подобного мотива, в котором консервативный остаток Gly заменен на Ala [40 ]. В структуре синтетазы можно выделить каталитическую часть, гомологичную другим эука- риотическим тирозил-тРНК синтетазам из Pneu mocystis carinii (62 % идентичности), Saccaromyces cerevisiae (59 % ) , и С-концевой некаталитический модуль, характерный только для фермента млеко питающих (рис 1, б). Уровень гомологии с бактериальными тирозил- т Р Н К синтетазами является низким и составляет около 16 % идентичности. В то же время обнару жено, что из 17 аминокислотных остатков, сущест венных для образования тирозиладенилата в бакте риальной тирозил-тРНК синтетазе, 11 являются консервативными в синтетазе млекопитающих. Это позволяет предположить некоторое сходство меха низмов активации аминокислоты бактериальным и эукариотическим ферментами. Однако очевидны и отличия: остаток Cys-35 бактериальной тирозил- т Р Н К синтетазы, участвующий в образовании во дородной связи с З ' -ОН-группой рибозы в Туг-АМР [23 I, не является консервативным в тирозил-тРНК синтетазе быка. Еще большие отличия обнаружены при сравнении остатков, критичных для узнавания гомологичных т Р Н К : консервативным является только один остаток, что хорошо согласуется с предположением о разных механизмах узнавания тирозиновой т Р Н К бактериальным и эукариотиче ским ферментами. 3 5 4 И С С Л Е Д О В А Н И Е Т И Р О З И Л - т Р Н К С И Н Т Е Т А З Ы МЛК-КОПИ'І АІОЩИХ IIIЛ Y 4<J CP J ('mртка Росслгаиа а-спиральный домен h с / топити че скии мое) у л ь синтета :ы о 'КРКЮС 528 аа В-домен А-субдомен С-концевой модуль Рис. 1. Аминокислотная последовательность т и р о з и л - т Р Н К синтетазы быка, выведенная по расшифрованной нуклеотидной последовательности к Д Н К (а.\ выделены сигнатурные аминокислотные мотивы, HVAY и KMSSS, характерные для АРСаз і структурного класса) , и схема модульной организации полипептидной цепи синтетазы (б) С ра в 11 ен и с а м и но к и слот ной нос л ед ова тел ьно- сти С-домела бычьей тирозил-тРНК синтетазы с некоторыми гомологичными последовательностями представлено на рис. 2. Обнаружена гомология с новым цитокином, белком ЕМ АР II ( 6 3 %) [43— 45 ]. Этот фрагмент также имеет гомологию с С-концевым участком метионил-тРНК синтетазы Caenorhahditls elcgans (62 %) [46] и с С-концевой частью бедка Arclp из S. cerevisiae (55 % ) , функ ция которого, согласно [47] , состоит в связывании тРНК и их транспорте к активным центрам ассо циированных с ним АР С "аз. Предполагаемый цитокин ЕМ АР ]1 представля ет собой полипептид, активирующий эндотелиаль- ные клетки и моноциты при химическом канцеро генезе И З - - 4 5 ] . Недавно обнаружено, что пол ипептидом — предшественником этого цитокина является белок р43, — несинтетазный компонент кодосомного комплекса АРСаз \| 4 8 ] . В С-концевом некаталитическом фрагменте бычьей тирозил-тРНК синтетазы можно выделить В-домен (область 366—470) и А-субдомен (471 — 528) [42] . Гомологичные В-домсну последователь ности обнаружены у прокариотических белков (ме- тионил- и ф е н и л а л а н и л - т Р Н К синтетазы Е. соН и Therrnus thermophilus, белок YGJH Е. call и др.) , тогда как А-субдомен имеется только в белках эукариот (ЕМАР II млекопитающих, метионил- т Р Н К синтетаза нематоды, белок Arc lp дрожжей) . Функциональная роль В-домена в бактериаль ных АРСазах не установлена. Известно, например, что С-домен метиопил-тРЛ К синтетазы Е, сої і также отщепляется при ограниченном протеолизе и является несущественным для каталитической ак тивности этого бактериального фермента \| 4 9 \| — аналогично тирозил-тРНК синтетазе млекопитаю щих. Предполагалась его роль в димеризации бак териальной метионил-тРНК синтетазы [49 \|. 355 М е ж д о м е н н о е с о е д и н е н и е Рис. 2. Гомэлогим аминокислотной последовательности С-концевого домена т и р о з и л - т Р Н К синтетазы быка и других белков. Обозначения: Ty rRS , т и р о з и л - т Р Н К синтетаза Bos taurus; ргоЕМАР II, предшественник цитокина КМАР II (U10I 17); MetRS, метиоиил-тРИК синтетазы С. elegans (gl 370034 ) , Е. coll (Р00959) и М. jannaschll (Q58659) ; A r c l p , тР1Ж~связыгающий кофактор S. cerevisiae (Р46672) ; YGJ1J, гипотетический белок Е. coli (Р42589) ; PheRS/?, /?-субъединицы ф е н и л а л а н и л - т Р Н К синтетаз Е. coll (Р07395) и Т. thcrmophllus (Р27002) I L - i p H u m a n I L 8 H u m a n I L - 8 S h e e p vWF H u m a n р г о Е М А Р I I H u m a n T y r R S B o v i n e P F I F E E E P I F F D T W D N E A Y V H D A A P V R \| SLNCTLRDSQQKSLV IMSGPY I LR К I MTSKLAVALLAAFLISAALCEGAVLP \| R SAKELRCQCIKTYS I KPFHP MTSK1AVALLAAFLLSAALCEAAVLS \| RMSTELRCQCIKTHS \| T P F H P I LR Q T S I PGLHNSLVKLKHGAGVAMDGQDIQLP \| LLKGDLRIQHTVTAS I VRLSY I D L R I ТА I I E K K G E K K E K K Q Q S I A G S A D A S K P I D \| V S R L D L R I G C I I TAR \| KHPDA I SRLD R G I I A Y P D P S K Q K P A V K G P A K N S E P E E V T I P S R L D I R V G K V I S V D \| KHPDA Рис . 3. Гомология N-концевого участка C- домена т и р о з и л - т Р Н К синтетазы млекопита ющих с некоторыми цитокина ми: интерлей- кином 1/3, иитерлейкином 8, фактором Виллебранда и ргоЕМАР. Обозначения: ^ — место расщепления предшественников цито- кинов; + — предполагаемый сайт протео л о г и ч е с к о г о р а с щ е п л е н и я т и р о з и л - т Р Н К синтетазы быка Из полученных нами ранее данных [13] следу ет, что некаталитический С-домен тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих вносит существенный вклад (не менее 50 %) в сродство бычьей синтета зы к высокомолекулярным Р Н К . Однако неизвест но, связано ли это свойство с В-доменом, гомоло гичным бактериальным белкам, или, возможно, обусловлено наличием А-субдомена, содержащего Lys-богатый кластер аминокислот К Р К К К . Извест но, что кластеры заряженных остатков Lys могут вовлекаться в белково-нуклеиновые взаимодейст вия в других РНК-связывающих белках [51 ]. 356 В последнее время была опубликована амино кислотная последовательность тирозил-тРНК син тетазы человека [52 ] и независимо подтверждена гомология С-домена с EMAP II цитокином. Следует также отметить определенную гомоло гию аминокислотных последовательностей N - K O H цевой части С-домена тирозил-тРНК синтетазы и зрелого цитокина EMAP II с некоторыми другими цитокинами: интерлейкином 1/3\ интерлейкинами 8 и фактором Виллебранда (рис. 3) . С-домен тирозил-тРНК синтетазы соединен с каталитическим ядром фермента пептидным участ ком 340—365 [42 \|. В этом участке возможным сайтом протсолитического расщепления является аминокислотная последовательность S 3 5 S E P E . По следняя представляет собой PEST-подобную ами нокислотную последовательность, которые, как из вестно [53 ], могут быть первичными сайтами дл5г протеолитической атаки внутриклеточными проте азами ря/и* белков, включая аминоацил-тРНК син тетазы млекопитающих [53 ]. Этот предполагаемый сайт расщепления в тирозил-тРНК синтетазе соот ветствует месту расщепления при образовании зре лого цитокина ЕМ АР II из его предшественника ргоЕМАР II. На основании полученных данных можно предложить гипотезу о том, что изолированный С-домен вследствие возможного протеолитического расщепления тирозил-тРНК синтетазы внутрикле точной протеазой, активируемой, например, при апоптозс, может проявлять цитокинподобную ак тивность. Экспериментальное доказательство этой гипотезы позволит предположить новую неканони ческую цитокинподобную ф у н к ц и ю эукариотиче- ских АРСаз , связанную с их возможным участием в процессе передачи сигнала. Автор выражает глубокую благодарность со трудникам отдела И. В. Курочкину, Д. В. Гнатен- ко, Т. А. Рибк'тнской, Л. Г. Калачнюк, М. И. Вуд- маске, О. В. Леванец, В. Г. Найденову, И. В. Кли менко, К. А. Одынцу, а также Г. X. Мацуке — за постоянное внимание и поддержку этой работы. Л. 1. Корпел юк Структурно-функціошільне дослідження т и р о з и л - т Р Н К синтетази ссавці» Резюме В огляді представлено основні, результати структурно-фу на ціонального дослідження тирозил тРНК синтетази ссавців (КФ 6-I.I.J/. Розглянуто множинність молекулярних форм ферменту. Вивчено структуру активного центра синтетази методами хімічних модифікацій і показано суттєву роль залишків лізину,, гістидину і цистеїну. Продемонстровано, що до взаємодії з основною формою тирозил-т^рНК синтетази залучається антикодон гомологічної тРНК . Встановлено И С С Л Е Д О В А Н И Е Т И Р О З И Л тРНК С И Н Т Е Т А З Ы М Л Е К О П И Т А Ю Щ И Х специфічні конформаційні зміни ферменту при взаємодії з субстратами, в тому числі з тРНК ; виявлено конфор- мщійну адаптацію центрів зв'язування тРНК і АТР. На основі отриманих даних запропоновано динамічну модель фун кціонування синтетази. Визначено первинну структуру тиро- зил-тРНК синтетази бика шляхом клонування і секвенування к ДНК. Запропоновано модульну організацію ферменту: ка талітична частина, яка складається зі згортки Россмана та а-спірального домену, з'єднана з цитокін-подібним некаталі шинним модулем, спорідненим з РНК. Запропоновано гіпотезу епюсовую утворення ізольованого С-домену внаслідок обмеже ного протеолізу після активації внутрішньоклітинних проте аз і проявлення цим доменом цитикінподібної активності, аналогічно цитокіну EMAP IJ. А. I. Komelyuk Structural and functional investigation of mammalian tyrosyl-tRNA synthetase Summary The main results of the structural and functional investigation of mammalian tyrosyl-tRNA synthetase are reviewed, The multiplicity of molecular forms of enzyme is analyzed. Structure of the active site of synthetase has been studied by chemical modification methods and the essential role of lysine, histidine and cysteine residues has been revealed. Jt was found that the anticodon of homologous bovine tRNA ' is involved in the interaction with the main form of synthetase in the complex. Conformational changes of enzyme in the course of substrate binding, including tRNA recognition have been revealed. On the basis of the data obtained the dynamical model of functioning of tyrosyl-tRNA synthetase has been proposed. Primary structure of bovine tyrosyl-tRNA synthetase has been determined by cDNA cloning and sequencing. The modular organization of tyrosyl-tRNA synthetase is proposed where the catalytic part of enzyme composed by Ross man n fold and a-helical domain is connected to a cytokine-like С-terminal module. The hypothesis is forwarded about possible forming of the isolated С-domain as a result of the proteolytic digestion after protease activation and about possible cytokine like activity of this C-domain similar EMAP JI cytokine. С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы {.Киселев Л. Л., Фаворова О. О., Лаврик О. И. Биосинтез белков от аминокислот до а м и ї ю а ц и л - т Р І Ї К . -М.: Н а у к а , 1984.—405 с. 2. Schimmel P. Aminoacyl-tRNA synthetase: genera) features and recognition of transfer RNAs / / A n n . Rev. Biochem.—1987.— 5 6 . — P . 125—158 . 3. Mirande M. Aminoacyl-tRNA synthetase family from pro- karyotes and eukaryotes . Structural domains and their implica tions / / Progr . Nucl. Asids Res . Мої. Biol. —1991 —40 . — P. 95—142 . 4. Kisselev L. L., Wolfson A. D. Aminoacyl-tRNA synthetases from higher eukaryotes / / Ibid. — 1 9 9 4 . — 4 8 . — P . 86—142 . 5. Akins R. A., Lambowitz A. M. A protein required for splicing group I introns in neurospora mitochondria is mitochondrial tyrosyl-tRNA synthetase or a derivative thereof / / Cell.— 1987.—50.—P." 3 3 1 — 3 4 5 . 6. Schray В., Knippers R. Binding of human glutaminyl-tRNA synthetase to a specific site of its mRNA / / Nucl. Acids R e s . - - t 9 9 i . - - 1 9 , N 1 9 . — P . 5 3 0 7 — 5 3 1 2 . 7. Messenguy F., Delforge J. Role of tRVA s in the regulation of several biosyntheses in Saccluiromyces cercvisiae II Pur . J. Biochem. — 1976.—67. — P . 3 3 5 — 3 3 9 . 8. Rapoport E., Zamesnic P. C , Baril E. F. Mela cell DMA 357 http://Res.--t99i.--19 КОРНШОК л. и polymerase a is tightly associated with t ryptophanyl- tRNA synthetase an<J diaderiosine 5 ' , 5 ' " - P 1 , P 4 - t e t r aphospha t e bind- in,? activities / / Proc . Nat. Acad. Sci. U S A . — 1 9 8 1 . — 7 8 . — P. 838 842. 9. Mathews M. В., Bernstein R. M. Miosytis autoant ibody inhibits h is t idy) tRNA synthetase: a model for autoimmunity / / Na Hire. — \ 9 8 3 . — 3 0 4 . — P . ] 7 9 — 1 8 0 . 10. Вартанян О А. Выявление в сыворотках больных ауто иммунными заболеваниями аутоантител против фенил аланин--, іирозил- , т р и п т о ф а н и л - т Р Н К синтетаз и анти идиотипических антител к ним / / Молекуляр . биология.— 1991 .—25, № 4 . — С . 1033—1039 . 1 1. Корнелюк А. И., Курочкин И. В., Мацука Г. X. Тирозил - т Р Н К синтетаза из печени быка. Выделение и ф и з и к о - химические свойства / / Молекуляр. биология. — 1 9 8 8 . — 2 2 , № 1. — С . 176—186. 12. Гнатенко Д. В., Курочкин И. В., Рибкинска Т. А. и др. Выделение :и характеристика ф у н к ц и о н а л ь н о активной п р о т е о л и т и ч е с к и м о д и ф и ц и р о в а н н о й ф о р м ы т и р о з и л - тРНК-синтетазы из печени быка / / Укр . биохим. журн .— 1 9 9 1 . - 6 3 , V 4 . — С . 6 1 — 6 7 . 13. Курочкин И В., Корнелюк А. И., Мацука Г. X. Взаи модействие эукариотической т и р о з и л - т Р Н К - с и н т е т а з ы с высокомолекулярными Р Н К / / Молекуляр. биология.— 1 9 9 1 . - 2 5 , № 3 .—С. 7 7 9 - 7 8 5 . 14. Гнатенко Д. В., Корнелюк А. И., Курочкин И. В., Мацука Г. X. Высокомолекулярный лабильный комплекс тирозил тРНК-синтетязы из печени быка / / Биополимеры и кле тка.—-1991 . — 7 , № 1.—С. 6 3 — 6 9 . 15. Корнелюк А. И. Структурно-функциональное исследова ние эукариотической т и р о з и л - т Р Н К синтетазы: Д и с . ... д-ра биол. наук .—Киев , і 9 9 5 — 2 4 2 с. 16. Рязанов А. /'., Спирин А. С. Компартментализация био химических процессов на полирибосомах и других субкле точных структурах / / Успехи биол. х и м и и . — 1 9 8 8 . — 2 9 . С. 3—43 . 17. Спирин А. С, Овчинников Л. П. Компартментализация белков аппарата трансляции на оукариотических поли рибосомах / / Перспективы биоорг. х и м и и и молекуляр. биологии. — М.: Н а у к а , 1986 .—С. 5 9 — 6 7 . .1.8. А/zanova А. Т., Fedoras A. N., Ovchinnikov L. P., Spirin А. S. Eukaryotic aminoacy! tRNA synthetase a re RNA-binding proteins whereas prokaryotic ones a re not / / FEBS Lett.— 1980. — 120. — P. 2 2 5 — 2 2 9 . 19. Рибкинска T, А., Вартанян О. А , Филонеико В. В. и др Метод селекции гибридом, секретирующих моноклональ ные антитела , основанный на эпзиматической активности фермента / / Биополимеры и клетка . — 1 9 9 0 . — 6 , № 4 .— С. 9 7 - 1 0 1 . 20. Рибкинска 7". А., Берестень С. Ф., Корнелюк А. И.. Мацука Г. X. И м м у н х и м и ч е с к и й подход к изучению структуры т и р о з и л - т Р Н К синтетазы из печени быка / / Биополимеры и клетка. — 1 9 9 1 . — 7 , № 5 .—С. 33—36 . 21 . Рожка О. Т., Корнелюк А. И., Рибкинска Т. А. и др Получение поликлональных антител к т и р о з и л - т Р Н К син тетазе из печени быка и характеристика двух форм ф е р мента /7 Укр. биохим. ж у р н . — 1 9 9 7 . — 6 9 , № 3 .—С. 9—16. 22. Гнатенко Д В., Корнелюк А. И., Мацука. F. X. Тирозил- тРНК-синтетаза из печени быка. Изучение функциональ ной роли остатков гистидина / / Биоорг. х и м и я . — 1 9 9 1 . — 17, № 8.—С. 1033—1037 . 23. Ferst A. R., КпШ-Jones J., Bedoiwlle Н., Winter G. Recon struction by site-directed mutagenesis of the transition state for the activation of tyrosine by the tyrosyl-tRNA synthetase: ъ mobile loop envelopes the transition state in an induced-fi! mechanism / / В і och em is I ry • —1988 . 2 7 . — P . 1581 — 1587. 24. Гнатенко Д. В., Корнелюк А. И., Мацука Г. X. Изучение функциональной роли остатков лизина тирозил -т РНК син тетазы из печени быка методом химической модификации о-фталевым альдегидом / / Докл . АН У С С Р . Сер. Б. - 1991 .—№ 5.—С. 140—143 . 25 . Гнатенко Д. В., Корнелюк А. И., Лаврик О. И. Хими ческая м о д и ф и к а ц и я остатков лизина т и р о з и л - г Р Н К син тетазы из печени быка с помощью пиридоксаль-5 ' -фос- фата / / Б и о х и м и я . - - 1 9 9 1 . — 5 6 : № 11. — С . 56—60. 26. Gnatenko D. V., Korneiyuk А. Matsuka G. СИ. One lysine residue of tyrosyl-tRNA synthetase from bovine liver is critical for aminoacylation of t R N A T v r / / Abstrs of 21th FEBS Meet .—Dublin, 1992.—Suppl .— T u : l 8 0 . 27. Beduelle H. Recognition of t R N A T y r by tyrosyl-tRNA syn thetase / / Biochimie.—1990. — 7 2 . — P . 5 8 9 — 5 9 8 . 28. Калачнюк Л. F.f Корнелюк О. I , Мацука Г. X. Тирозииова t P H K ( Q 4 ^ A ) печінки бика. Визначеним ділянок взаємодії з гомологічною а м і н о а ц и л - т Р Н К синтетазою методом хі мічної модифікаці ї / / Укр. біохим. журн . 1 9 9 5 . - 6 7 , № 5.—С. 6 0 — 6 5 . 29. Schimmel P., Giege R., Moras D. et о I. An operational RNA code for amino acids and possible relationship to genetic code / / Proc . Nat. Acad. Sci. U S A . — 1 9 9 3 . -90 - P . 8763—8768 . 30. Клименко И. В., Корнелюк А. И., Мацука Г. X. Кон- формационное изменение т и р о з и л - т Р Н К синтетазы из пе чени быка при взаимодействии с гомологичной т Р Н К по данным флюоресцентной спектроскопии / / Биополимеры и клетка. - 1993 .—9, № 6. С. 2 9 — 3 3 . 3 1 . Korneiyuk А. Г, Klimetiko I. V., Odynets К. A. Conformation al change of mammalian tyrosyl-tRNA synthetase induced by tyrosyl adenylate formation / / Biochem. and Мої. Biol. Int.— 1995 .—35, N 2. - P . 3 1 7 — 3 2 2 . 32. Perona J., Rould M., Steitz T. Structural basis for tRNA aminoacylation by E. coli glutarnynil-tRNA synthetase / / Biochemistry. — 1 9 9 3 . — 3 2 , N 3 4 . — P . 8 7 5 8 — 8 7 7 1 . 33 . Careri G. The fluctuating enzyme і I Quantum statistical mechanics in the natural sciences. — New York; London, 1 9 7 4 . — P . 15—35. 34. Демченко А. П. Равновесная внутримолекулярная под вижность в белках / / Укр. биохим. журн. 1 9 8 1 . - 5 3 , № 4 .—С. 114—128. 35 . Демченко А. П. Л ю м и н е с ц е н ц и я и динамика белков.— Киев: Наук , думка , 1988. 418 с. 36. Гуща Т. О., Клименко И. В., Корнелюк А. И. Нано- сек.ундная конформационная подвижность тирозил-тР]JK синтетазы в растворе по данным тушения \ риптофамовой флуоресценции / / Докл . АН У С С Р . Сер. Б .—1990 - № 7 . — С . 77—80 . 37. Клименко И. В., Гуща Т. О., Корнелюк А. И. Свойства триптофаиовой ф л ю о р е с ц е н ц и и двух форм тирозил-тРНК синтетазы из печени быка / / Биополимеры и клетка.— 1991.—7, № 6.—С. 8 3 — 8 8 . 38. Gnatenko D. К , Klimenko I. V., Korneiyuk A. ./., Odynets К A. Conformation fluctuations of mammalian tyrosyl-tRNA syn thetase in solution studied by fluorescence spectroscopy / / Abstrs of 22nd Meet, of the FEBS.—Stockholm, 1993.— P . 190. 39. Корнелюк О. Г Структурно--динамчіїа модель функціо нування еукаріотичної т и р о з и л - т Р Н К синтетази / / 'Тези доповдей II з 'їзду Українського біофізичного товариства.— Харків, 1998 .—С. 40. 40. Леванец О. В.у Найденов В. Г., Вудмаска М. И. u др. П Ц Р - а м п л и ф и к а ц и я , к л о н и р о в а н и е и секвенирование фрагмента к Д Н К , кодирующего нуклеотидсвязывающий домен т и р о з и л - т Р Н К синтетазы млекопитающих / / Биопо л и м е р ы и клетка .—1996 . — 1 2 , № 5 .—С. 66—70 . 358 4 1 . Л сване и О. В., Найденов В. Г., В уд маска М. И. и др. Клонирование к Д Н К , кодирующей С-концевую часть ти розил-тРИК синтетазы м л е к о п и т а ю щ и х , с использованием П И Р - а м п л и ф и ц и р о в а н н о г о радиоактивно меченного гиб- ридизационного зонда / / Биополимеры и клетка. —1997 .— 13, № 2 . - - С . 1 2 1 - 1 2 6 . 42. Лсванеи О. В., Найденов В. 1\, Одинец К. А. и др. Гомология С-концевого некаталитического домена тиро- з и л - т Р П К синтетазы млекопитающих с цитокином ЕМАР 11 и иска галитическими доменами метиоиил- и ф е н и л - аланил тРТТК синтетаз / / Там ж е . — № 6.—С. 4 7 4 — 4 7 8 . 43. Као J., Ryan J., Brett G. et at Endothelial monocyte-activat- ing polypeptide IT. A novel tumor-derived polypeptide that activates hos t - response mechanisms / / J. Biol. Chem.— 1 992 .—267 — P . 2 0 2 3 9 — 2 0 2 4 7 . 44. Kao J., Houck K,, Fan Y. et at. Characterization of a novel tumor-derived cytokine. Endothel ial-monocyte activating poly peptide II / / J. Biol. Chem. 1 9 9 4 . — 2 6 9 . — P . 25106—25119 . 45 . Tas M. P., Murray J C. Endothelial-monocyte-activating polypeptide 11 / / Int. J. Biochem. Cell. B i o l — 1996 .—28 .— P. 837 8 4 1 . 46. Wilson R., Ainscough R , Anderson K., Baynes C. et al. 2.2 Ml) of contiguos nucleotide sequence from chromosome III of C. elegans II Nature.—J 9 9 4 . — 3 6 8 . — P . 3 2 — 3 8 . 47. Si mas G., Segref A., Fasiolo F. et al T h e yeast protein A r c l p binds to tRNA and functions as a cofactor for the methionyl- and glutamyl-tRNA synthetases / / EMBO J. — 1 996 — 1 5 - P. 5 4 3 7 - 5 4 4 8 . И С С Л Е Д О В А Н И Е Т И Р О З И Л - т Р Н К С И Н Т Е Т А З Ы М Л Е К О П И Т А Ю Щ И Х 48. Quevillon S., Agon F.} Robinson J.-C, Mirande M. The p43 component of the mammalian multi-synthetase complex is likely to be the precursor of the endothelial monocyte-aclivating polypept ide II cytokine / / J. Biol. Chem. — 1 9 9 7 . — 2 7 2 , N 19 .— P . 32573—32579 . 49. Cassio D.y Waller J,-P. Modification of methionyl-tRNA syn thetase by proteolytic cleavage and properties of the trypsin - modified enzvme / / Eur . J. B iochem. - 1971. - 2 0 . — P . 2 8 3 — 300. 50. Goldgur Y., Mosyak L., Reshetnikova L. et al. The crystal structure of phenylalanyl- tRNA synthetase from Thermus ther mophilics complexed with cognate t R N A p h e / / S t ruc tu re . - - 1997 .—5, N 1.—P. 5 9 — 6 8 . 5 1 . Pathak V. K.t Nielsen P. J., Trachsel H., Hers hey W. B. Structure of the p subunit of translational initiation factor eIF-2 / / Cel l .—1988. -54 . - P . 6 3 3 — 6 3 9 . 52 . Kleeman T. A., Wei D. В., Simpson К L., First E. A. Human tyrosyl-tRNA synthetase shares amino acid sequence homology with a putative cytokine / / J. Biol. Chem. — 1 9 9 7 . — 2 7 2 . - - P . 14420—14425 . 5 3 . Rogers S.} Wells R., Rechsteiner M. Amino acid sequences common to rapidly degraded proteins: the P E S T hypothesis / / Sc i ence .—1986 .—234 .—P. 3 6 4 — 3 6 8 . 54 . Jacobo-Molina A., Villa-Garcia M., Chen /У . -С , Yang D. C. H. Proteolytic signal sequences (PEST) in the mammalian aminoacyl-tRNA synthetase complex / / FEBS Lett. —1988 .— 2 3 2 . — P . 6 5 — 6 8 . Поступила в редакцию 25.06.98 359

Структурно-функциональное исследование тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих

Репозитарії

Схожі ресурси