академик Л. Л. КИСЕЛЁВ
(Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН)
«БЕЛКИ — ХИМИЧЕСКИ, НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ — ФУНКЦИОНАЛЬНО: «АНТИРИБОЗИМЫ»»
Таблица генетического кода включает 64 кодона, из которых 61 триплет декодируется в рибосоме с помощью молекулы-адаптера — тРНК. Механизм декодирования UAA, UAG и UGA (стоп-, нонсенс-, терминирующих кодонов) до сих пор остается неизвестным. В последние 3 года удалось доказать, что это декодирование осуществляют особые белки, называемые факторами освобождения полипептидных цепей, или факторами терминации трансляции (RF1 и RF2 — у прокариот, eRF1 — у эукариот). Работами нашей и других лабораторий доказано, что функция декодирования принадлежит N-домену eRF1. Направленный мутагенез консервативных, полуконсервативных и вариабельных аминокислотных остатков N-домена выявил функционально важные остатки. Эти данные не согласуются с гипотезой «белкового антикодона», предложенного для факторов RF1 и RF2 как механизм декодирования. Детальное сопоставление свойств eRF1 и (аминоацил-)тРНК приводит к выводу, что, несмотря на фундаментальные химические различия, это функционально однотипные молекулы. Иными словами, eRF1 — это функциональный аналог тРНК. Известно, что некоторые нуклеиновые кислоты обладают каталитической активностью — наиболее характерным свойством белков-ферментов. Их называют рибозимами. Факторы RF1, RF2 и eRF1, наоборот, представляют собой белки, но их функция тождественна функции тРНК. Поэтому можно условно их назвать «антирибозимами». Вероятно, факторы терминации — не единственный случай в природе, когда белки принимают на себя функции нуклеиновых кислот. Можно предполагать, что и некоторые другие белки окажутся по своим свойствам «антирибозимами». Обобщая, можно предполагать, что, несмотря на химическую пропасть, разделяющую нуклеиновые кислоты и белки, молекулярная эволюция сумела эту пропасть преодолеть, придав функциональные свойства белков нуклеиновым кислотам и наоборот.
Киселев Л.Л. (2003) Факторы терминации 1-го класса — функциональные аналоги аминоацил-тРНК. Молекулярная биология, 37, № 6, 931-943.
Kisselev L.L., Ehrenberg M., and Frolova L.Yu. (2003) Termination of translation: interplay of mRNA, rRNAs and release factors? EMBO J., 22 No. 2, 175-82.