Результатом транспептидации является значительное перегруппировки лигандов, связанных с рибосомой:
пептидил-тРНК оказывается в А-сайте, деаминоацильована тРНК? в Р-сайте. Учитывая повышенное сродство акцепторной части пептидил-тРНК в Р-сайта, рибосома имеет спонтанно передвинуться вдоль мРНК в направлении ее 3'-конца, и такое передвижение Транслокация должно начаться с движения большой субъединицы (рис. 8.23). На промежуточной стадии возникают гибридные сайты А / Р и Р / Е? состояния, когда акцепторные части тРНК уже находятся в Р (или Е) сайте в большом субъединицы, но антикодоном части? еще в А (или Р) сайте.
Понятно, что движение субъединиц предусматривает ослабление взаимодействия между ними? определенный разблокирован после транспептидации, открытый структурное состояние рибосомы. Понятно также, что ослабление взаимодействия между субъединицами является энергетически невыгодным.
Соответственно, хотя транслокация является внутренним свойством рибосомы и происходит спонтанно (свободная энергия снижается в конечном состоянии за счет высокой родства пептидил-тРНК в Р-сайта), скорость движения очень медленной в позафакторний системе in vitro, поскольку процесс проходит через промежуточный высокоэнергетическое состояние. In vivo фактором ускорения процесса является белок EF2 (другое обозначение EF-G). Часть молекулы EF2 является гомологичной белка EF1 также сайт связывания GTP / GDP и также взаимодействует с большим субъединицей рибосомы в основе пальца L7/12. Но в составе белка есть еще один дополнительный домен, который мимикрирует под структуру антикодоновои части тРНК, структура белка в целом напоминает комплекс EF1? ТРНК.
Свободный от любого лиганда белок не влияет на транслокацию, однако в комплексе с любым гуанинових нуклеотидом (включая также аналоги GTP, которые не могут быть гидролизованные) фактор ускоряет транслокацию за счет своего родства к промежуточному открытого состояния рибосомы. Однако в случае гидролиза GTP (предшествующий окончательной транслокации) скорость перемещения рибосомы повышается еще в ~ 50 раз: эффективным? Стабилизатором? открытого состояния рибосомы оказывается форма EF2 • GDP • Pi. Итак, сценарий транслокации можно представить следующим образом (рис. 8.25).
• После транспептидации рибосома находится в равновесии между закрытой и открытой форме. Только вторая форма здатндо транслокации, но она в то же время более высокоэнергетической? равновесие сдвинута в сторону закрытой формы.
• Взаимодействие с EF2 • GTP стабилизирует открытую форму рибосомы. Вскоре после связывания, за счет взаимодействия с сайтом G-белков в основе стебля L7/12, EF2 приобретает GTPазнои активности? происходит гидролиз GTP и переход EF2 в структурную форму, эффективно способствует разблокированию рибосомы.
• В разблокирован форме рибосома движется вдоль мРНК (связь мРНК с молекулами тРНК сохраняется, т.е. она перемещается также относительно тРНК). Это движение является броуновским (одномерная диффузия под действием тепловых флуктуаций), но спорид-ность пептидил-тРНК в Р-сайта делает направление к 3'-концу мРНК более вероятным. Кроме того,? ТРНК-образный? структурный домен EF2 взаимодействует с маленькой субъединицей в рамках А-сайта, способствуя вытеснению оттуда антикодоновои части пептидил-тРНК.
• При перемищунням, и независимо от него, происходит диссоциация неорганического фосфата. EF2, который остается в комплексе с GDP, теряя родство, диссоциирует от рибосомы, которая, в свою очередь, возвращается к закрытому структурного состояния.
В результате система является готовой к следующему елонгацийного цикла: новый кодон оказался в А-сайте, сам А-сайт свободен от тРНК. Деаминоацильована тРНК, которая в результате транслокации оказалась в Е-сайте рибосомы, может диссоциировать оттуда сразу, либо остаться до этапа связывания следующей аа-тРНК.