Реакция переноса пептидил транспептидации заключается в разрушении ковалентной связи между карбоксильной
группой С-конечной аминокислоты пептидил и 3'-концевой ОН-группой пептидил-тРНК и образовании вместо пептидной связи между высвобожденной карбоксильной группой и аминогруппой аминокислоты в составе аа-тРНК. Таким образом, при транспептидации пептидил переносится с Р-до А-сайта рибосомы: в А-сайте оказывается пептидил-тРНК с удлиненным на одну аминокислоту пептидил, в Р-сайте остается деаминоацильована тРНК (см. рис. 8.15).
Стандартная свободная энергия гидролиза связи между пептиды лом и тРНК оценивается примерно в? 7,5 ккал / моль, энергия гидролиза пептидной связи? 0,5 ккал / моль. Итак, общий энергетический баланс транспептидации ~? 7,0 ккал / моль: это спонтанный процесс, который не требует источников энергии? энергию было сэкономлено при амино-ацилирование тРНК (см. раздел, посвященный тРНК). Процесс транспептидации, что происходит непосредственно после аккомодации аа-тРНК, является найшвидчим этапом елонгацийного цикла.
Катализ реакции осуществляется пептидилтрансферазной центром большой субъединицы рибосомы, расположенным в основании центрального протуберанца (см. рис. 8.8) и формируется пептидилтрансферазной петлей рРНК 23S. В радиусе ~ 18 ? от субстратов реакции нет никакой белковой химической группы, т.е. рибосома? это рибозы. Следует, однако, еще раз заметить, что свободная рРНК 23S не имеет каталитической активности? активная конформация рРНК реализуется лишь в комплексе с определенным минимальным набором белков. Реакция транспептидации проходит через образование интермедиатнои соединения с формированием связи между N аминогруппы аа-тРНК и С, которым пептидил присоединен к тРНК, атом кислорода приобретает при этом отрицательного заряда (рис. 8.22). Образованию интермедиата предшествует захват протона аминогруппы атомом N3 аденина, находящийся в активном центре. Легкая ионизация N3 обусловлена его особым микроокружения в составе рРНК 23S, протонований азот стабилизирует отрицательно заряженный А. Далее протон переносится на 3'-ОН группу пептидил-тРНК, которая, соответственно, становится деаминоацильованою? теряет связь с С, вместо которого окончательно формируется пептидная связь.
Механизм катализа транспептидации вполне аналогичным такого белковых ферментов (см. раздел 2): рибосома осуществляет жесткое взаимное ориентирование субстратов в активном центре (и это обстоятельство? Энтропийный катализ? Является главным фактором ускорения реакции транспептидации), а также благодаря созданию специфического микроокружения определенной химической группы (аденина) обеспечивает стабилизацию промежуточного высокоэнергетического состояния.