Прокариотическая малая рибосомальная субъединица , или субъединица 30 S , является меньшей субъединицей 70S рибосомы , обнаруженной у прокариот . Это комплекс 16S рибосомальной РНК (рРНК) и 19 белков . [1] Этот комплекс участвует в связывании транспортной РНК с матричной РНК (мРНК). [2] Малая субъединица отвечает за связывание и считывание мРНК во время трансляции . Малая субъединица, как рРНК, так и ее белки, образует комплекс с большой 50S субъединицей, образуя 70S прокариотической рибосомы в прокариотических клетках. Затем эта 70S рибосома используется для трансляции мРНК в белки.
Субъединица 30S является неотъемлемой частью трансляции мРНК . Она связывает три прокариотических фактора инициации : IF-1, IF-2 и IF-3. [3]
Часть субъединицы 30S ( 16S рРНК ) направляет инициирующий стартовый кодон (5′)-AUG-(3′) мРНК в положение, распознавая последовательность Шайна-Дальгарно , комплементарный сайт связывания примерно на 8 пар оснований выше стартового кодона. [4] Это гарантирует, что рибосома начнет трансляцию в правильном месте. Теснота связи между последовательностью Шайна-Дальгарно на мРНК и 16S рРНК определяет, насколько эффективно происходит трансляция. [4] Как только 16S рРНК распознает стартовый кодон мРНК, специальная транспортная РНК , f-Met -тРНК, связывается и начинается трансляция белка. [5] Сайт связывания f-Met-тРНК на 30S рибосомальной субъединице называется «D-сайтом» [6] Этот шаг необходим для того, чтобы произошел синтез белка . Затем большая рибосомальная субъединица свяжется, и синтез белка продолжится. [7] Связывание большой субъединицы вызывает конформационное изменение в 70S, что открывает другой сайт для трансляции белка. [6]
Для того, чтобы сформировать комплекс трансляции с субъединицей 50S, субъединица 30S должна связать IF-1, IF-2, IF-3, мРНК и f-met-tRNA. Затем субъединица 50S связывается, и гуанозинтрифосфат расщепляется на гуанозиндифосфат и неорганический фосфат , таким образом диссоциируя факторы инициации и приводя к трансляции белка. [8] [ 5] Этот процесс называется «инициацией» и является самым медленным процессом трансляции. [5]
Малая рибосомальная субъединица состоит из 16S рРНК и 19 полных белков. [9] Также имеется одна полипептидная цепь , состоящая из 26 аминокислот . [10] Традиционно рРНК обозначается как «H#», чтобы указать номер спирали на изображениях с высоким разрешением. Белки обозначаются как «S#», чтобы указать различные пептиды, участвующие в стабилизации рРНК. S11 и H45 расположены вблизи сайта связывания Шайна-Дальгарно, который также находится вблизи сайта связывания IF-3. Белки S3, S4, S5 и S12, наряду с H18, расположены вблизи канала, где присутствует мРНК в субъединице 30S. [1]
Субъединица 30S является целью антибиотиков, таких как тетрациклин и гентамицин . [11] Эти антибиотики специально нацелены на прокариотические рибосомы, отсюда их полезность при лечении бактериальных инфекций у эукариот . Тетрациклин взаимодействует с H27 в малой субъединице, а также связывается с A-сайтом в большой субъединице. [11] Пуромицин является ингибитором рибосомальной трансляции. [6] Пактамицин прерывает связывание в области связывания Шайна-Дальгарно в малой субъединице, тем самым нарушая активность. Гигромицин B также взаимодействует с H44 и ингибирует транслокационное движение, необходимое во время синтеза белка. [11]