27.4. Транспортная РНК имеет L-образную форму

К настоящему времени трехмерная структура молекулы тРНК установлена на атомном уровне благодаря рентгеновским кристаллографическим исследованиям, осуществленным в лабораториях Александра Рича и Арона Клуга (Alexander Rich, Aaron Klug). В результате проведенного ими независимого рентгенографического изучения фенилаланиновой тРНК получено множество новых данных о структуре молекулы тРНК.

Рис. 27.5. (см. скан) Общая схема строения молекул тРНК.

1. Молекула имеет L-образную форму (рис. 27.6 и 27.7).

2. В молекуле имеется два участка двойной спирали. Каждая из этих спиралей содержит примерно десять пар оснований, что соответствует одному витку спирали. Спиральные участки расположены перпендикулярно друг другу, что и придает молекуле L-образную форму. Схема спаривания оснований, постулированная в модели клеверного листа, построенной по результатам определения последовательности, оказалась правильной.

3. Большинство оснований вне спиральных участков образует необычные водородные связи. Эти третичные взаимодействия возникают между основаниями, которые обычно не комплементарны друг другу (например, и Более того, рибозофосфатный остов взаимодействует с некоторыми основаниями и даже с другим участком самого остова. Во многих подобных взаимодействиях -ОН-группа остатков рибозы выступает в качестве донора или акцептора при образовании водородных связей. Кроме того, значительная часть оснований упакована в стопки (межплоскостные взаимодействия). Эти гидрофобные взаимодействия между соседними ароматическими кольцами играют основную роль в молекулярной архитектуре.

4. ССА-конец - участок прикрепления аминокислоты - расположен на одном из концов Другой конец L представляет собой антикодоновую петлю. Таким образом, аминокислота, связанная в аминоацил-тРНК, удалена от антикодона (на расстояние примерно 80 А). Дигидроуридиловая петля и -петля образуют угол буквы

5. ССА-конец и прилегающая к нему спиральная область не очень сильно взаимодействуют с остальной молекулой. Эта часть молекулы может изменять конформацию при активации аминокислоты и при синтезе белка на рибосоме.

Определение трехмерной структуры тРНК - важный шаг в изучении процесса

(см. скан)

трансляции на молекулярном уровне. Еще совсем недавно решение этого вопроса казалось делом далекого будущего. Теперь идеи и усилия исследователей в данной области обращаются к еще более сложным задачам, таким, как изучение трехмерной структуры комплексов аминоацил-тРНК-синтетазы с тРНК и даже тРНК, связанной с мРНК и рибосомными белками.