Genes IX Benjamin Lewin - PortuguesBR

8.20 AS ESTRUTURAS RIBOSSOMAIS MODIFICAM-SE QUANDO AS SUBUNIDADES SE ASSOCIAM 183
Am1noacil-tANA
Peptidil-tRNA
Cento de
transferência
de~
Cadeia peptidica
peptldil /
H ,~
'
Base: , H-t-J
H·C·A H-C-R
'
,C~ '
•
Base
H
o
'
... c*
'
o o
tRNA
H
o o
'
tA NA
Cadeia peptfdica
' '
N I :~ -N I
H·C·A H-C-R
I
I
,c~ ,c.,
o o o o
I
tA NA
tRNA
I
! tRNA
Cadeia peptldica
' H·t'J
H-C-R
C H
d ' N'
I
H·C·A
,C~ '
o o
I
tRNA
A formação da ligação peptfdica necessita da
catálise ácido-base, na qual um átomo de H é transferido a um
residuo básico.
grupo carboxila de outro aminoácido. A catálise
necessita que um resíduo básico receba o átomo
de hidrogênio liberado pelo grupo amino, conforme
ilustrado na FIGURA 8 .48. Se o rRNA é o
caralisador, ele deve fornecer este resfduo, contudo
desco nhecemos como este processo ocorre.
As bases púricas e pirimídicas não são básicas em
pH fisiológico. Uma base altamente conservada
(na posição 2451 em E. co/i) foi implicada, mas,
atualmente, ao que parece, esta não exibe as propriedades
adequadas, nem se mostra crucial para
a atividade de peptidil-rransferase.
As proteínas ligadas ao rRNA 23S externamente
à região de peptidil-cransferase são quase cercamenre
necessárias para permitir que o rRNA forme
a esrruwra correra in vivo. O conceito de que o
rRNA seja o componente cacalfcico é consistente
com os resultados discutidos no Capítulo 26, Splicing
e Processamento de RNA, os quais identificam
propriedades catalíticas do RNA que estão
envolvidas em diversas reações de processamemo
de RNA. Isto é coerente com a noção de que o ribossomo
evoluiu a partir de funções originalmeme
presentes no RNA.
B As Estruturas Ribossomais
Modificam-se quando as
Subunidades se Associam
Conceitos Essenciais
• A cabeça da subunidade 30S gira ao redor do pescoço,
quando ribossomos completos são formados.
• O sitio ativo da peptidil-transferase da subunidade 50S
é mais ativo em ribossomos completos que nas subunidades
50S individuais.
• A interface entre as subunidades 30S e 50S é muito
rica em contatos com solventes.
Muitas evidências indiretas sugerem que as estruturas
das subunidades individuais sofrem al terações
significativas quando se associam, formando um
ribossomo completo. As diferenças na susceübilidade
dos rRNAs a agentes externos são um dos indicadores
mais fones (ver Seção 8.18, O rRNA 1 GS
Desempenha um Papel Ativo na Síntese Protéica).
lvllis dirctamenre, comparações entre as estruturas
cristalinas de alta re.~olução das subunidades individuais
c a estrutura de baixa resolução do ribossomo
imacro sugerem a existência de diferenças significativas.
Estas idéias foram confirmadas por uma
estrutura cristalina do ribossomo de E co/i a 3,5 A,
que, além disso, identifica duas diferentes conformações
do ribossomo, possivelmente representando
diferentes estágios da síntese protéica.
O cristal contém dois ribossomos por unidade,
cada um exibindo uma conformação diferente. As
diferenças devem-se a alterações no posicionamento
dos domínios no interior de cada subunidade,
sendo a mais imponance aquela onde, em uma conformação,
a cabeça da subunidade menor sofreu um
giro de 6° ao redor da região do pescoço, em direção
ao sítio E. Igualmente, uma rotação de 6° na
direção oposta é observada em estruru.ras (de baixa
resolução) de ribossomos de Thermus thermophifus
que estão ligados ao mRNA e que possuem tRNAs
em ambos os sítios, A e P, sugerindo que a cabeça
pode girar por 12", dependendo do estágio da síntese
protéica. A rotação da cabeça acompanha a via
dos rRNAs ao longo do ribossomo, levantando a
possibilidade de que sua rotação controla o deslocamento
do mR, A c do tRNA.
As alterações de conformação que ocorrem
quando as subunidades estão unidas são mais acentuadas
na subunidade 30S que na subunidade 50S.
Provavelmente, as alterações estão relacionadas ao
controle do posicionamenro e deslocamento do
mRNA. A alteração mais significativa na subunidade
50S está relacionada ao centro de peptidilrransfcrasc.
As subunidades 50S são ~I .000 x menos
eficientes na carálise da sínrese da ligação peprídica
do que ribossomos completos; a ra7.âo pode