Прокариотическая малая субъединица рибосомы , или 30S субъединица , 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 информационной РНК (мРНК). [2] Малая субъединица отвечает за связывание и считывание мРНК во время трансляции . Малая субъединица, как рРНК, так и ее белки, образует комплексы с большой субъединицей 50S , образуя прокариотическую рибосому 70S в прокариотических клетках. Эта рибосома 70S затем используется для трансляции мРНК в белки.
Субъединица 30S является неотъемлемой частью трансляции мРНК . Он связывает три фактора инициации прокариот : IF-1, IF-2 и IF-3. [3]
Часть субъединицы 30S ( 16S рРНК ) направляет инициирующий стартовый кодон (5')-AUG-(3') мРНК в нужное положение, распознавая последовательность Шайна-Дальгарно , комплементарный сайт связывания, расположенный примерно на 8 пар оснований выше стартовый кодон. [4] Это гарантирует, что рибосома начнет трансляцию в правильном месте. Плотность связи между последовательностью Шайна-Дальгарно на мРНК и 16S рРНК определяет, насколько эффективно протекает трансляция. [4] Как только 16S рРНК распознает стартовый кодон мРНК, связывается специальная транспортная РНК , f-Met -тРНК, и начинается трансляция белка. [5] Сайт связывания f-Met-тРНК на 30S субъединице рибосомы называется «D-сайтом» [6] Этот этап необходим для осуществления синтеза белка . Затем большая рибосомальная субъединица свяжется и синтез белка продолжится. [7] Связывание большой субъединицы вызывает конформационные изменения в 70S, что открывает еще один сайт для трансляции белка. [6]
Чтобы сформировать комплекс трансляции с субъединицей 50S, субъединица 30S должна связывать IF-1, IF-2, IF-3, мРНК и f-met-тРНК. Затем субъединица 50S связывается, и гуанозинтрифосфат расщепляется на гуанозиндифосфат и неорганический фосфат , тем самым диссоциируя факторы инициации и приводя к трансляции белка. [8] [5] Этот процесс называется «инициацией» и является самым медленным процессом трансляции. [5]
Малая субъединица рибосомы состоит из 16S рРНК и 19 полноценных белков. [9] Существует также одна полипептидная цепь , состоящая из 26 аминокислот . [10] Обычно рРНК помечается буквой «H#» для обозначения номера спирали на изображениях с высоким разрешением. Белки помечены буквой «S#», чтобы указать на различные пептиды, участвующие в стабилизации рРНК. S11 и H45 расположены рядом с сайтом связывания Шайна-Далгарно, который также находится рядом с сайтом связывания IF-3. Белки S3, S4, S5 и S12 вместе с H18 расположены вблизи канала присутствия мРНК в субъединице 30S. [1]
Субъединица 30S является мишенью таких антибиотиков , как тетрациклин и гентамицин . [11] Эти антибиотики специфически нацелены на рибосомы прокариот, поэтому их можно использовать при лечении бактериальных инфекций у эукариот . Тетрациклин взаимодействует с H27 в малой субъединице, а также связывается с А-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]