El sitio P (para peptidilo) es el segundo sitio de unión para ARNt en el ribosoma . Los otros dos sitios son el sitio A (aminoacilo), que es el primer sitio de unión en el ribosoma, y el sitio E (salida), el tercero. Durante la traducción de proteínas , el sitio P contiene el ARNt que está unido a la cadena polipeptídica en crecimiento. Cuando se alcanza un codón de terminación , el enlace peptidil-ARNt del ARNt ubicado en el sitio P se escinde liberando la proteína recién sintetizada. [1]Durante el paso de translocación de la fase de elongación, el ARNm avanza por un codón, acoplado al movimiento de los ARNt desde los sitios ribosomales A a P y P a E, catalizado por el factor de elongación EF-G. [2]
Descripción general
El sitio P ribosómico juega un papel vital en todas las fases de la traducción. La iniciación implica el reconocimiento del codón de inicio (AUG) por el ARNt iniciador en el sitio P, el alargamiento implica el paso de muchos ARNt elongadores a través del sitio P, la terminación implica la hidrólisis del polipéptido maduro del ARNt unido al sitio P y el reciclaje de ribosomas implica la liberación de ARNt desacilado. La unión de un ARNt al sitio P en presencia de ARNm establece la interacción codón-anticodón, y esta interacción es importante para los contactos de las subunidades pequeñas del ribosoma (30S) con el ARNt. [3]
El modelo de dos estados clásica [4] propone que el ribosoma contiene dos sitios de unión para tRNA, P-sitio y A-sitio . El sitio A se une al aminoacil-tRNA entrante que tiene el anti-codón para el codón correspondiente en el mRNA presentado en el sitio A. Después de la formación del péptido entre el grupo carbonilo C-terminal de la cadena polipeptídica en crecimiento (unido a un ARNt unido al sitio P) y el grupo amino del aminoacil-ARNt (unido al sitio A), la cadena polipeptídica se une al ARNt en el sitio A. El tRNA desacilado permanece en el sitio P y se libera una vez que el peptidil-tRNA se transfiere al sitio P.
Los experimentos de modificación química proporcionaron evidencia de un modelo híbrido, en el que los ARNt pueden muestrear un estado híbrido de unión durante la fase de elongación (paso de pretranslocación). En estos estados híbridos de unión, los extremos aceptor y anti-codón del ARNt se encuentran en diferentes sitios (A, P y E). Utilizando métodos de sondeo químico, se ha examinado un conjunto de bases filogenéticamente conservadas en el ARN ribosómico donde se une el ARNt, y se sugiere que está directamente involucrado en la unión del ARNt al ribosoma procariota. [5] La correlación de tales bases protegidas específicas de sitio en el ARNr y la ocupación de los sitios A, P y E ha permitido que los ensayos de diagnóstico de estas bases estudien la ubicación del ARNt en cualquier estado dado del ciclo de traducción. Los autores propusieron un modelo híbrido en el que una mayor afinidad del tRNA desactivado y del péptido tRNA por los sitios E y P de la subunidad 50S, termodinámicamente favorece las transiciones P / P a P / E y A / A a A / P, que se demostraron más adelante a través de experimentos crio-EM . [6] Además, los estudios FRET de una sola molécula han detectado fluctuaciones en las posiciones de los ARNt, [7] lo que lleva a la conclusión de que los estados clásico (A / AP / P) e híbrido (A / PP / E) de los ARNt son ciertamente en equilibrio dinámico.
Antes de la formación del enlace peptídico, se une un aminoacil-tRNA en el sitio A, un peptidil-tRNA se une en el sitio P y un tRNA desacilado (listo para salir del ribosoma) se une al sitio E. La traducción mueve el ARNt desde el sitio A a través de los sitios P y E, con la excepción del ARNt iniciador, que se une directamente al sitio P. [8] Experimentos recientes han informado que la traducción de proteínas también puede iniciarse desde el sitio A. Utilizando un ensayo de huellas dactilares , se ha demostrado que la síntesis de proteínas se inicia desde el sitio A del ribosoma (eucariota) en el virus de la parálisis del grillo (CrPV). IGR-IRES (regiones intragénicas-sitios de entrada de ribosomas internos) puede ensamblar ribosomas 80S a partir de subunidades ribosómicas 40S y 60S en ausencia de hidrólisis de eIF2, Met-tRNAi o GTP y sin un triplete codificante en el sitio P ribosómico. Los autores también demostraron que IGR-IRES puede dirigir la traducción de una proteína cuyo residuo N-terminal no es metionina. [9]
Estructura
La estructura tridimensional completa del ribosoma de T. thermophilus 70S se determinó mediante cristalografía de rayos X , que contenía ARNm y ARNt unidos a los sitios P y E con una resolución de 5,5 Å y al sitio A con una resolución de 7 Å. Los autores encontraron que los tres sitios de unión de tRNA (A, P y E) del ribosoma contactan los tres tRNA respectivos en partes universalmente conservadas de sus estructuras. Esto permite que el ribosoma se una a diferentes especies de ARNt exactamente de la misma manera. El paso de translocación de la síntesis de proteínas requiere movimientos de 20 Å o más por parte de los ARNt, a medida que se mueven de los sitios A a P y E [10]
antibióticos dirigidos al ARNt
Las oxazolidinas (por ejemplo, linezolid) evitan la unión del ARNt iniciador en el sitio P. [11] Se ha demostrado que las oxazolidinas afectan pleiotrópicamente la unión del ARNt iniciador, la síntesis de enlaces peptídicos estimulada por EF-P (factor de elongación P) y la translocación mediada por EF-G del ARNt iniciador en el sitio P. [12]
Las clases de antibióticos macrólidos , lincosamidas y estreptograminas previenen la formación de enlaces peptídicos y / o la translocación del ARNt del sitio A al sitio P en el ribosoma [13] [14] que eventualmente conduce a una interferencia con el paso de elongación y por lo tanto inhibición de la traducción de proteínas.
Referencias
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