Ініціація трансляції у прокаріотів

Послідовність подій, що відбуваються при ініціації трансляції у прокаріотів, показано на рис. 27. Рибосома вступає в процес у вигляді двох окремих субодиниць, дисоційований стан яких підтримується завдяки білкового фактору IF3 (IF – Initiation Factor), зв’язаного з маленькою субодиницею. У присутності IF3 з маленькою субодиницею зв’язується також білок IF1, який блокує зону майбутнього А-сайта тРНК. Потрійний комплекс маленька субодиниця–IF3-IF1 є субстратом взаємодії з трьома наступними елементами:

• Фактор ініціації IF2 – G-білок, який зв’язується з маленькою субодиницею рибосоми в комплексі з GTP і дещо нагадує за своєю структурою елонгаційний фактор EF2.

• Ініціаторна молекула тРНК – fMetтРНК_іMet, антикодонова частина якої взаємодіє з Р-сайтом маленької субодиниці, оскільки А-сайт є заблокованим фактором IF1.

• мРНК, яка взаємодіє з маленькою субодиницею таким чином, що стартовий кодон розміщується в зоні Р-сайта. Загалом з маленькою субодиницею взаємодіє ділянка мРНК довжиною ~30 нуклеотидів. Специфічне розміщення стартового кодона в Р-сайті забезпечується комплементарним упізнанням між ділянкою рРНК 16S (у 3′-кінцевій зоні) і консервативною послідовністю Шайна-Дальгарно (John Shine, Lynn Dalgarno), яка розміщена в мРНК за 5 – 9 нуклеотидів від стартового кодона в напрямку до 5′-кінця. Саме наявність послідовності Шайна-Дальгарно й робить даний кодон AUG стартовим, відрізняючи його від звичайного метіонінового кодона.

Рис. 27. Послідовність основних подій при ініціації трансляції у прокаріотів.

Зв'язування названих трьох елементів, яке приводить до утворення преініціаторного комплексу, відбувається незалежно один від одного і в будь-якому порядку, зокрема ініціаторна тРНК взаємодіє з преініціаторним комплексом незалежно від стартового кодона. Наступним кроком є впізнання кодона антикодоном у Р-сайті, полегшуване факторами IF2 і IF3. Утворення кодон-антикодонової подвійної спіралі індукує конформаційну зміну маленької субодиниці, унаслідок якої відбувається звільнення факторів IF1, IF3і зв'язування великої рибосомної субодиниці. Взаємодія між великою субодиницею та IF2 індукує GTP-азну активність останнього: відбувається гідроліз GTP та дисоціація IF2. У результаті система трансляції є готовою для першого елонгаційного циклу: А-сайт напоготові прийняти аа-тРНК з другою амінокислотою поліпептидного ланцюга, на яку при транспептидації буде перенесено fMet з ініціаторної тРНК.