Prokaryontische kleine ribosomale Untereinheit - Prokaryotic small ribosomal subunit

"30S" leitet hier weiter. Für die Dekade 30–39 n. Chr. siehe 30er . Für das Isotop von Schwefel ( 30 S) siehe Sulfur-30 .
Atomare Struktur der 30S-Untereinheit von Thermus thermophilus . Proteine ​​sind blau und der einzelne RNA-Strang orange dargestellt.

Die prokaryontische kleine ribosomale Untereinheit oder 30 S- Untereinheit ist die kleinere Untereinheit des 70S- Ribosoms, das in Prokaryoten gefunden wird . Es ist ein Komplex aus 16S ribosomaler RNA (rRNA) und 19 Proteinen . Dieser Komplex ist an der Bindung von Transfer-RNA an Messenger-RNA (mRNA) beteiligt. Die kleine Untereinheit ist für die Bindung und das Ablesen der mRNA während der Translation verantwortlich . Die kleine Untereinheit, sowohl die rRNA als auch ihre Proteine, komplexiert mit der großen 50S- Untereinheit, um das prokaryontische 70S- Ribosom in prokaryontischen Zellen zu bilden. Dieses 70S-Ribosom wird dann verwendet, um mRNA in Proteine ​​zu übersetzen.

Funktion

Die 30S-Untereinheit ist ein integraler Bestandteil der mRNA-Translation . Es bindet drei prokaryontische Initiationsfaktoren : IF-1, IF-2 und IF-3.

Ein Teil der 30S-Untereinheit (die 16S-rRNA ) führt das initiierende Startcodon (5')-AUG-(3') der mRNA in Position, indem er die Shine-Dalgarno-Sequenz erkennt , eine komplementäre Bindungsstelle etwa 8 Basenpaare stromaufwärts von der Codon starten. Dadurch wird sichergestellt, dass das Ribosom die Translation an der richtigen Stelle beginnt. Die Enge der Bindung zwischen der Shine-Dalgarno-Sequenz auf der mRNA und der 16S-rRNA bestimmt, wie effizient die Translation abläuft. Sobald die 16S-rRNA das mRNA-Startcodon erkennt, bindet eine spezielle Transfer-RNA , f-Met- tRNA, und die Proteintranslation beginnt. Die Bindungsstelle der f-Met-tRNA an der ribosomalen 30S-Untereinheit wird als "D-Stelle" bezeichnet. Dieser Schritt ist erforderlich, damit die Proteinsynthese stattfinden kann. Dann wird die große ribosomale Untereinheit binden und die Proteinsynthese wird fortgesetzt. Die Bindung der großen Untereinheit verursacht eine Konformationsänderung im 70S, die eine weitere Stelle für die Proteintranslation öffnet.

Um den Translationskomplex mit der 50S-Untereinheit zu bilden, muss die 30S-Untereinheit IF-1, IF-2, IF-3, mRNA und f-met-tRNA binden. Als nächstes wird der 50S - Untereinheit bindet und ein Guanosintriphosphat wird gespalten , um Guanosindiphosphat und anorganischem Phosphat , damit die Dissoziierung Initiationsfaktoren und führt Proteintranslation. Dieser Vorgang wird "Initiation" genannt und ist der langsamste Übersetzungsprozess.

Struktur

Die kleine ribosomale Untereinheit besteht aus 16S rRNA und 19 vollständigen Proteinen. Es gibt auch eine Polypeptidkette, die aus 26 Aminosäuren besteht . Herkömmlicherweise wird die rRNA mit "H#" markiert, um die Helixnummer in hochauflösenden Bildern anzuzeigen. Proteine ​​sind mit "S#" gekennzeichnet, um die verschiedenen Peptide anzuzeigen, die an der rRNA-Stabilisierung beteiligt sind. S11 und H45 befinden sich in der Nähe der Shine-Dalgarno-Bindungsstelle, die sich auch in der Nähe der IF-3-Bindungsstelle befindet. Die Proteine ​​S3, S4, S5 und S12 befinden sich zusammen mit H18 in der Nähe des Kanals, in dem mRNA in der 30S-Untereinheit vorhanden ist.

Hemmung

Die 30S-Untereinheit ist das Ziel von Antibiotika wie Tetracyclin und Gentamicin . Diese Antibiotika zielen spezifisch auf die prokaryotischen Ribosomen ab, daher ihre Nützlichkeit bei der Behandlung von bakteriellen Infektionen in Eukaryoten . Tetracyclin interagiert mit H27 in der kleinen Untereinheit und bindet an die A-Stelle in der großen Untereinheit. Puromycin ist ein Inhibitor der ribosomalen Translation. Pactamycin unterbricht die Bindung in der Shine-Dalgarno-Bindungsregion in der kleinen Untereinheit, wodurch die Aktivität unterbrochen wird. Hygromycin B interagiert auch mit H44 und hemmt die während der Proteinsynthese notwendige Translokationsbewegung.

Siehe auch

Verweise

Externe Links