Loading article…
原核生物の小リボソームサブユニット（30Sサブユニット）は、原核生物に見られる70Sリボソームの小さい方のサブユニットです。これは、 16SリボソームRNA（rRNA）と19のタンパク質の複合体です。[1]この複合体は、転移RNAとメッセンジャーRNA（mRNA）の結合に関与しています。 [2]小サブユニットは、翻訳中にmRNAの結合と読み取りを担っています。小サブユニット（rRNAとそのタンパク質の両方）は、原核細胞内で大50Sサブユニットと複合体を形成し、70S原核生物リボソームを形成します。この70Sリボソームは、mRNAをタンパク質に翻訳するために使用されます。
関数
30SサブユニットはmRNA翻訳に不可欠な部分であり、3つの原核生物の開始因子、IF-1、IF-2、IF-3に結合します。 [3]
30Sサブユニットの一部（16S rRNA）は、開始コドンから約8塩基対上流にある相補的結合部位であるシャイン・ダルガノ配列を認識して、mRNAの開始コドン（5′）-AUG-（3′）を所定の位置に導きます。 [4]これにより、リボソームは正しい位置で翻訳を開始します。mRNA上のシャイン・ダルガノ配列と16S rRNA間の結合の強さによって、翻訳の進行効率が決まります。[4] 16S rRNAがmRNA開始コドンを認識すると、特別な転移RNAであるf-Met -tRNAが結合し、タンパク質の翻訳が始まります。[5] 30Sリボソームサブユニット上のf-Met-tRNAの結合部位は「D部位」と呼ばれます。[6]このステップは、タンパク質合成が起こるために必要です。その後、大きなリボソームサブユニットが結合し、タンパク質合成が続行されます。[7]大サブユニットの結合により70Sの構造変化が起こり、タンパク質翻訳のための新たな部位が開かれる。 [6]
50Sサブユニットと翻訳複合体を形成するために、30SサブユニットはIF-1、IF-2、IF-3、mRNA、f-met-tRNAと結合する必要がある。次に、50Sサブユニットが結合し、グアノシン三リン酸がグアノシン二リン酸と無機リン酸に切断され、開始因子が解離してタンパク質翻訳が起こる。[8] [5]このプロセスは「開始」と呼ばれ、翻訳の中で最も遅いプロセスである。[5]
構造
小さなリボソームサブユニットは、16S rRNAと19個の完全なタンパク質で構成されています。[9]また、26個のアミノ酸からなるポリペプチド鎖が1つあります。[10]慣例的に、rRNAは高解像度画像でらせん数を示すために「H#」でラベル付けされています。タンパク質は、rRNAの安定化に関与するさまざまなペプチドを示すために「S#」でラベル付けされています。S11とH45は、IF-3結合部位の近くにあるシャインダルガルノ結合部位の近くにあります。タンパク質S3、S4、S5、およびS12は、H18とともに、30SサブユニットのmRNAが存在するチャネルの近くにあります。[1]
阻害
30Sサブユニットは、テトラサイクリンやゲンタマイシンなどの抗生物質の標的である。[11] これらの抗生物質は原核生物のリボソームを特異的に標的とするため、真核生物の細菌感染症の治療に有用である。テトラサイクリンは小サブユニットのH27と相互作用し、大サブユニットのA部位にも結合する。 [11]ピューロマイシンはリボソーム翻訳の阻害剤である。[6]パクタマイシンは小サブユニットのシャイン・ダルガルノ結合領域での結合を阻害し、活性を阻害する。ハイグロマイシンBもH44と相互作用し、タンパク質合成中に必要な転座運動を阻害する。[11]
参照
参考文献
- ^ abc Schluenzen, Frank; Tocilj, Ante; Zarivach, Raz; Harms, Joerg; Gluehmann, Marco; Janell, Daniela; Bashan, Anat; Bartels, Heike; Agmon, Ilana (2000-09-01). 「3.3 Å 解像度での機能的に活性化された小型リボソームサブユニットの構造」. Cell . 102 (5): 615–623. doi : 10.1016/S0092-8674(00)00084-2 . PMID 11007480.
- ^ Thompson, John F.; Hearst (1983). 「E. coli 16s RNAの構造と機能の関係」(PDF) . Cell . 33 (1): 19–24. CiteSeerX 10.1.1.625.7760 . doi :10.1016/0092-8674(83)90330-6. PMID 6380748. S2CID 13069755.
- ^ L Gold; D Pribnow; T Schneider; S Shinedling; BS Singer; Stormo、および G. (1981)。「原核生物における翻訳開始」。Annual Review of Microbiology。35 ( 1): 365–403。doi : 10.1146 /annurev.mi.35.100181.002053。PMID 6170248。
- ^ ab Malys, Naglis (2012-01-01). 「バクテリオファージT4の シャイン・ダルガルノ配列：GAGGは初期遺伝子で優勢」。 分子生物学 レポート。39 ( 1): 33–39。doi : 10.1007 /s11033-011-0707-4。ISSN 0301-4851。PMID 21533668。S2CID 17854788 。
- ^ abc Gualerzi, Claudio O.; Pon, Cynthia L. (1990). 「原核生物におけるmRNA翻訳の開始」.生化学. 29 (25): 5881–5889. doi :10.1021/bi00477a001. PMID 2200518.
- ^ abc 五十嵐 一栄; 田中 茂明; 梶 明 (1971-02-11). 「30-SリボソームサブユニットのアミノアシルtRNA結合部位とリボソームの連鎖開始部位との関係について」Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 核酸およびタンパク質合成. 228 (3): 728–731. doi :10.1016/0005-2787(71)90737-4. PMID 4929429.
- ^ Slobin, Lawrence I (1972年12月). 「ジメチルスベリミデートで架橋されたリボソームの構造と機能特性」.米国科学アカデミー紀要. 69 (12): 3769–3773. Bibcode :1972PNAS...69.3769S. doi : 10.1073 /pnas.69.12.3769 . PMC 389868. PMID 4566460.
- ^ Milon P, Carotti M, Konevega AL, Wintermeyer W, Rodnina MV, Gualerzi CO (2010). 「リボソーム結合開始因子2はイニシエーターtRNAを30S開始複合体にリクルートする」EMBO Reports . 11 (4): 312–316. doi :10.1038/embor.2010.12. PMC 2854590 . PMID 20224578.
- ^ Tsiboli, Paraskevi; Herfurth, Elke; Choli, Theodora (1994-11-01). 「細菌 Thermus thermophilus からの 30S リボソームタンパク質の精製と特性評価」. European Journal of Biochemistry . 226 (1): 169–177. doi :10.1111/j.1432-1033.1994.0t169.x. ISSN 1432-1033. PMID 7957245.
- ^ Choli T, Franceschi F, Yonath A, Wittmann-Liebold B (1993). 「好熱性真正細菌 Thermus thermophilus、T. aquaticus、および T. flavus からの新規リボソームタンパク質の単離および特性評価」(PDF) . Biological Chemistry Hoppe-Seyler . 374 (6): 377–383. doi :10.1515/bchm3.1993.374.1-6.377. PMID 8357533.
- ^ abc Brodersen, Ditlev E.; Clemons, William M.; Carter, Andrew P.; Morgan-Warren, Robert J.; Wimberly, Brian T.; Ramakrishnan, V. (2000-12-22). 「抗生物質テトラサイクリン、パクタマイシン、およびハイグロマイシン B の 30S リボソームサブユニットに対する作用の構造的基礎」. Cell . 103 (7): 1143–1154. doi : 10.1016/S0092-8674(00)00216-6 . PMID 11163189.
外部リンク
- 16S rRNA、BioMineWiki 2020-09-07 にWayback Machineでアーカイブ
- http://pathmicro.med.sc.edu/mayer/antibiot.htm
- 米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)の 16S+リボソーム+RNA