Recognition of tRNAs with a long variable arm by aminoacyl-tRNA synthetases

Tukalo, M. A.; Yaremchuk, G. D.; Kovalenko, O. P.; Kriklivyi, I. A.; Gudzera, O. I.

У клітинах евкаріотів тРНК трьох специфічностей - тРНК<^>Ser, тРНК<^>Leu і тРНК<^>Tyr - мають довгу варіабельну гілку довжиною 11 - 20 нуклеотидів (2-га група тРНК) на відміну від чотирьох або п'яти нуклеотидів 1-ї групи тРНК. Підсумовано результати проведених досліджень структурних основ упізнавання та дискримінації тРНК 2-ї групи серил-, тирозил- і лейцил-тРНК синтетазами з Thermus thermophilus (CepPC, TиpPC і ЛейPC), одержаних методами рентгенівської кристалографії та хімічної модифікації тРНК у розчині. На сьогодні кристалічна структура відома для всіх трьох комплексів аміноацил-тРНК синтетаз з відповідними тРНК 2-ї групи, різні типи впізнавання яких обговорено в огляді. Зокрема, особливу увагу приділено результатам аналізу впізнавання гомологічними синтетазами характерних рис просторової структури тРНК 2-ї групи. У тРНК<^>Ser, тРНК<^>Leu і тРНК<^>Tyr орієнтація довгої варіабельної гілки відносно основного тіла тРНК відрізняється та контролюється різною упаковкою корової частини молекули. У разі CepPC N-кінцевий, а в разі TиpPC - C-кінцевий домени зв'язуються з певними структурами довгих варіабельних гілок гомологічних РНК, упізнаючи таким чином унікальну структурну форму тРНК. Корова частина тРНК<^>Leu має кілька шарів незвичайних пар основ, виявлених під час вивчення кристалографічної структури комплексу тРНК<^>Leu з ЛейPC із Т. thermophilus та під час дослідження вільної тРНК у розчині за методом хімічної модифікації з використанням специфічних реагентів. У кристалографічній структурі комплексу ЛейPC-тРНК<^>Leu унікальна будова D-стебла впізнається C-кінцевим доменом ЛейPC і ці дані добре узгоджуються з результатами, одержаними в розчині. ЛейPC притаманний канонічний для синтетаз I структурного класу тип упізнавання тРНК - з боку D-стебла і малої борозенки акцепторного стебла. Для CepPC також характерний канонічний для синтетаз II структурного класу тип упізнавання тРНК - з протилежного боку, тобто з боку варіабельного стебла і великої борозенки акцепторного стебла. І, нарешті, TиpPC на відміну від канонічного для ферментів I класу типу має тип упізнавання тРНК, властивий синтетазам II класу.


	Наукова періодика України		Biopolymers and cell