Зачетное задание №1
Структура тРНК для аминокислоты фенилаланин из дрожжевого организма.
Выполнил: Чешев Дмитрий, гр. 201
Мною были исследованы структурные особенности молекулы транспортной РНК и их связь с ее функцией
Ключевые слова: тРНК, спираль, петля, антикодон
тРНК – это небольшая молекула РНК, длиной обычно от 74 до 95 нуклеотидов, транспортирующая активированные остатки аминокислот в рибосомудля и обеспечивающая их включение в ситезирующуюся белковую цепь, в соответствии с программой, записанной генетическим кодом в матричной РНК (мРНК).[1]
Известно, что тРНК имеет вторичную структуру клеверного листа, которая в 3D сворачивается в L-образную структуру, состоящую из спиральных участков и крупных петель.
Цель данной работы - изучить структуру тРНК(Phe) из организма Yeast и представить отчет о вторичной структуре тРНК (pdb id=1tra) и внутримолекулярных контактах, поддерживающих её третичную структуру
Результаты:
а) Ниже привендена последовательность нуклеотидов 1tra в fasta формате
>1TRA: TRANSFER RIBO-NUCLEIC ACID (YEAST, PHE)
GCGGAUU UAXCUCAGXXGGGA GAGC XCCAGA XUXAAXA XXUGG
AGXUCXUGUG XXCGX UCCACAG AAUUCGCACCA
3’
A
C
C
5’ A
G--C
C--G ------Акцепторный стебель
G--C
G--U
A--U
U--A
U--A C U G
U G A C A C 1MA
G A A | | | | C
D-петля --- H2U C U C 2MG U G U G - - 5MU ----- T-петля
H2U | | | | 5MC PSU
G G G A G C C
G A M2G--A G U
C--G 7MG
C--G
A--U ------Антикодоновый стебель
G--5MC
A--PSU
OMC-- A
U YG
OMG A -------Антикодоновая петля
A
Зеленой заливкой обозначены нестандартные азотистые основания
Красным цветом обозначен антикодон
Синим цветом обозначены неканонические пары азотистых оснований
Двойной стрелочкой обозначены контакты нуклеотидов, отвечающиеза поддержание пространственной структуры тРНК.
Обозначения нестандартных азотистых оснований:
OMG- O2'-METHYLGUANOSINE-5'-MONOPHOSPHATE
OMC- O2'-METHYLYCYTIDINE-5'-MONOPHOSPHATE
PSU-PSEUDOURIDINE
5MC- 5-METHYLYCYTIDINE-5'-MONOPHOSPHATE
7MG- 7N-METHYL-8-HYDROGUANOSINE-5'-MONOPHOSPHATE
M2G- N2-DIMETHYLGUANOSINE-5'-MONOPHOSPHATE
H2U - 5,6-DIHYDROURIDINE
1MA- 6-HYDRO-1-METHYLADENOSINE-5'-MONOPHOSPHATE
5MU -5-METHYLURIDINE 5'-MONOPHOSPHATE
2MG - 2N-METHYLGUANOSINE-5'-MONOPHOSPHATE
YG - WYBUTOSINE
б) Таблица контактов нуклеотидов, которые отвечают стабильность L-образной пространственной структуры тРНК.
1 55(PSU) | 1 18(G) |
2 14(A) | 2 8(U) |
3 15(G) | 3 48(C) |
4 19(G) | 4 56(G) |
Таким образом, проанализировав результаты программы find_pair, и проверив их с помощью программ RasMol и Spdb viewer,выяснилось что L-образная пространственная форма т-РНК поддеживается водородными связями, образующимися между нуклеотидами разных петель тРНК. Схематично это указано на схеме вторичной структуры в пункте (а).Из схемы хорошо видно, а также подтверждается пространственной структурой, что D-, T- петли, а также Дополнительная петля[1] складываются, поддерживаясь водородными связями. Примечательно, что антикодоновая петля и акцепторный стебель остаются свободными, что обусловлено конформационными взаимодействиями тРНК с рибосомой и присоединяемой аминокислотой фенилаланином.
в)Схема вторичной структуры РНК, предсказанная программой Зукера. 
Данная схема вторичной структуры т-РНК 1tra из 9 едложенных мне программой Зукера выглядит наиболее правдоподобно. Некоторые отклонения, возможно, вызваны тем, чтопытаясь минимизировать энергию молекулы математическими методами, программа не отслеживает все возможные неканонические пары (из всех реально представленных на 3D структуре, на предсказанной показана только одна.)
Сопроводительные материалы: В файле 1tra.spt содержится скрипт для Rasmol, позволяющий визуализировать основные элементы структуры тРНК из PDB записи 1tra.ent
Материалы и методы:
3D структура tRNA была извлечена из записи 1tra.pdb. Комплементарность пар определена программой find_pair пакета 3DNA.
Результаты обработаны с помощью MS Word, RasMol, Swiss PDB Viewer.
Литература
1. http://www. *****/nauka/Soros/pdf/9811_071.pdf
