Изучение роли рибосомных РНК и белков в формировании компактного рибонуклеопротеида тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Агаларов, Султан Чингизович

• Агаларов, Султан Чингизович
• 1984

Оглавление диссертации Агаларов, Султан Чингизович

ВВЕДЕНИЕ.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Глава I. Краткая структурная характеристика рибосом

1. Общие сведения.

2. Размеры, форма и морфология рибосомных субчастиц

Глава II. Особенности структуры рибосомных белков

1. Разнообразие рибосомных белков.

2. Структура белков в растворе.

3. Структура белков на рибосоме.

Глава III. Структура рибосомных РНК

1. Введение.

2. Краткие сведения о 5S РНК.

3. Молекулярно-весовые характеристики высокополимерных 16s и 23S РНК.

4. Особенности вторичной структуры

5. Конформационная лабильность рибосомных РНК в растворе

6. Каркасная роль рибосомной РНК.

Глава 1У. Самосборка рибосомных субчастиц

1. Введение.

2. Проблемы реконструкции in vitro.

3. Структурные исследования рибосомных компонентов в процессе реконструкции.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава У. Материалы и методы

1. Выделение рибосом и рибосомных субчастиц.

2. Выделение рибосомной 16s РНК.

3. Выделение и очистка рибосомных белков.

4. Реконструкция комплексов 16s РНК с белками

5. Оцределение стехиометрии компонентов в комплексе

16s РНК с белками s4, s7, s8, si 5.

6. Получение комплекса 16S РЕЙС с шестью белками путем обработки 30s субчастиц высокой концентрацией l1c1.

7. Выделение рибосомной 23S РНК.

8. Получение комплекса 23S РНК с девятью белками путем обработки 5os субчастиц высокой концентрацией LÍC1.

9. Обратимая разборка 30s субчастицы.

10. Определение белка.

11. Бесклеточная система синтеза полифенилаланина

12. Двумерный гель-электрофорез.

13. Аналитическое ультрацентрифугирование

14. Рассеяние рентгеновских лучей.

15. Рассеяние нейтронов.

16. Теоретические кривые рассеяния для модели 23S

Глава У1. Исследование 16s РНК и ее комплексов с белками

1. Постановка задачи и выбор метода.

2. Изолированная 16S РНК.

3. Комплекс 16S РНК с белком S4.

4. Комплекс 16s РНК с белками S4, S7, se, si

5. Комплекс 16s РНК с белками s4, s7, s8, s15, s и si 7.

6. Обсуждение результатов.

Глава УН. Исследование 23s РНК и ее комплекса с рибосомними белками

1. Введение.

2. Изолированная 23s РНК.

3. Комплекс 23s РНК с девятью белками (L2, ъз, 14, l13, l17, l20, l21, l22, l23).

4. Обсуждение результатов.

Глава УШ. Обратимая разборка 30s субчастицы

1. Введение.

2. Результаты и обсуждение.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изучение роли рибосомных РНК и белков в формировании компактного рибонуклеопротеида»

Биосинтез белка в клетке осуществляется специализированными органеллами - рибосомами. Понимание молекулярных механизмов этого сложного процесса невозможно без детального знания структуры рибосомы и компонентов, ее составляющих.

Уже давно установлены такие принципиальные черты структурной организации рибосом, как построение из двух неравных субъединиц, множественность рибосомных белков, способность рибосомных субчастиц к разворачиванию в рибонуклеопротеидные тяжи. В последнее время благодаря развитию ряда новых методов и подходов накапливается все больше фактов и сведений, способствующих созданию целостного представления о строении рибосомы. Так, установление преимущественной локализации плотно упакованных рибосомных РНК в центре рибосомных субчастиц во многом способствовало созданию представления о том, что рибосомная РНК играет роль компактной матрицы или каркаса, на котором размещаются молекулы рибосомных белков. Вместе с тем оставались не до конца решенными некоторые актуальные вопросы.

Во-первых, способна ли изолированная рибосомная РНК в растворе принимать ту же конформацию, что и в составе рибосомы? А если нет, то каков масштаб и характер структурных изменений, претерпеваемых ГНК при взаимодействии с рибосомными белками?

Во-вторых, требуется ли для придания РНК компактной конфор-мации весь набор рибосомных белков или для этого достаточно определенной группы белков?

Имеющиеся в литературе экспериментальные данные противоречивы и не дают четких ответов на сформулированные вопросы. Главным образом это связано с тем, что в экспериментальных подходах, применявшихся ранее, размеры и форма изолированных РНК или их комплекеов с белками сравнивались с таковыми для целых рибосомных субчастиц. Правомерность такого подхода была поставлена под сомнение, когда выяснилось, что РНК располагается преимущественно в центре и, следовательно, размеры ВЕК меньше, чем размеры целых субчастиц.

В настоящем исследовании мы применили новый подход: сравнение экспериментальных кривых рассеяния рибосомных НЖ и их комплексов с рибосомными белками с нейтронными кривыми рассеяния рибосомных субчастиц в точке компенсации б^тупвого компонента (42$ 2н2о). Такой подход позволил сравнить размеры и форму НЖ в свободном виде, в комплексе с некоторыми белками, с размерами и формой НЖ в составе рибосомных субчастиц, т.е. in situ и тем самым создал объективные предпосылки для ответов на поставленные вопросы.

Полученные в ходе исследования результаты, а также имеющиеся в литературе экспериментальные данные по способности изолированных рибосомных компонентов к специфической самоукладке позволили нам заново поставить вопрос о рож температуры в процессе самосборки рибосомной 30s субчастицы in vitro. Тем самым, был предопределен наш интерес к проведению ряда экспериментов по разборке-сборке 30s субчастицы.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

На сегодняшний день в литературе имеется целый ряд обзоров, посвященных различным аспектам структурной организации рибосомы и ее компонентов (см., например, /1,33,122,128,165,170/). В настоящем обзоре литературы мы постараемся уделить основное внимание тем вопросам, которые либо непосредственно связаны с полученным экспериментальным материалом, либо могут оказаться полезными при интерпретации и обсуждении результатов. Мы посчитали нелишним включить в обзор также ряд общих сведений о структурных особенностях рибосомы и ее компонентов как прочно устоявшихся, так и в последнее время пересмотренных или дополненных.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Агаларов, Султан Чингизович

Основные выводы работы состоят в следующем.

1. Показано, что изолированная 16s РНК в компактизирующих словиях может принимать форму, подобную таковой in situ. Линей-ые размеры молекулы при этом примерно на 1/4 превосходят таковые составе рибосомы.

2. Установлено, что ассоциация с шестью рибосомными белками ¡4, S7, S8, S15, S16 и S17 является необходимым и достаточным ус-:овием для того, чтобы 16s РНК приобрела компактность, сходную с аковой in situ.

3. Показано, что изолированная 23S РНК в кошактизирующих словиях способна образовывать компактную молекулу, линейные раз-еры и форма которой, однако, отличаются от таковых в составе ри-осомы. Выдвинуто предположение о существовании полости между вумя доменами в структуре изолированной 23S РНК. Это предполо-:ение устраняет противоречие между электронно-микроскопическими анными и данными рассеяния.

4. Установлено, что ассоциация с девятью рибосомными белками L2, L3, L4, ЫЗ, L17, L20, L21, L22, L23 является достаточным словием для того, чтобы 23S РНК сохранила форму и компактность, ходную с таковыми in situ.

5. Показана принципиальная возможность полной обратимой раз-орки 30S субчастицы с восстановлением ее функциональной активно-ти, минуя стадию прогрева. Выдвинуто предположение относительно оли повышенной температуры как фактора, облегчающего, в первую чередь, процесс ренатурации белков при реконструкции 30s субча-тицы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Применение в качестве критерия размеров и формы 16s РНК in iitu нейтронной кривой рассеяния рибосомной 30S субчастицей в •очке компенсации белкового компонента дало нам возможность установить, что изолированная 16s РНК в буфере для реконструкции спо-¡обна образовывать весьма компактную молекулу, линейные размеры юторой всего на 1/4 больше размеров РНК in situ, а форма подоб-ta форме 16s РНК in situ. Образование такой молекулы, по-видимому, te случайно, поскольку из анализа нуклеотидной последовательности ¡ледует, что специфическое сворачивание цепи рибосомной РНК может свляться следствием внутримолекулярного комплементарного спарива-[ия ее оснований /42,100,131,132,172/. Таким образом, весьма ве-юятно, что в основном сворачивание молекулы 16s РНК цринципиаль-ю определяется ее собственной нуклеотидной последовательностью. то же время конформации свободной РНК и РНК в составе рибосомы ю идентичны: последняя более компактна. Компактности, весьма (Лизкой к таковой in situ, 16s РНК достигает только в комплексе с шестью "коровыми" белками S4» S7, S8, S15, S16, S17. Поэтому есть се основания полагать, что если для общего специфического свора-ивания 16s РНК достаточно ее собственных внутримолекулярных взаимодействий, то для дополнительного сворачивания и приобретения ею юмпактной формы такой же, как и в составе рибосомы, необходим абор определенных рибосомных белков. Роль остальных рибосомных елков скорее всего заключается в том, что они стабилизируют цри->бретенную компактную форму 16s РНК, а также, возможно, вызывают вбольшие локальные изменения в ее структуре.

Таким образом, полученные экспериментальные данные позволяют редложить следующую схему сворачивания 16s РНК. В присутствии шов Mg++ в соответствующей концентрации (20 мМ) происходит крупюмасштабное сворачивание (s£n увеличивается с 14-17S до 21,7S, о * о уменьшается со 160-190 А до 85 А) молекулы 16s ШК. При этом

16s РНК приобретает форму, подобную форме 16S РНК in situ раньше, ем максимальную компактность. Шесть рибосомных белков S4, S7,

58, S15, S16, S17 ответственны за дополнительное сворачивание о

Hgуменьшается с 85 до 70 А), придавая ей размеры, сходные с таовыми in situ. Присоединение остальных пятнадцати белков стабишзирует и возможно вызывает окончательное мелкомасштабное сворао звание (уменьшение Rg до 66 А) молекулы 16s РНК.

Применение в качестве критерия размеров и формы 23S РНК in jitu нейтронной кривой рассеяния 50S субчастицей в точке компенсации белкового компонента дало нам возможность установить, что [золированная 23S РНК в растворе способна образовывать компактную юлекулу, линейные размеры которой на 1/2 больше размеров РНК in jitu, а форма отличается от формы 23S РНК in situ. Последнее обстоятельство формально противоречит данным электронной микроско-еии о сходстве морфологических черт изолированной 23S РНК в ком-[актизирующих условиях и целой рибосомной 50S субчастицы. Проти-юречие устраняется, если предположить наличие в молекуле 23s РНК шух больших доменов, которые находятся в разомкнутом состоянии i изолированной 23S РНК. Компактность и форму, присущую ей в составе 50s субчастицы, 23S РНК сохраняет, по всей вероятности, в ¿омплексе с девятью белками - L2, L3, L4, ЫЗ, Ы7, L20, L21, j22, L23.

Таким образом, полученные экспериментальные данные позволяют федложить следующую схему сворачивания 23S РНК. В присутствии достаточного количества ионов Mg++ (20 мМ) происходит крупномасштабное сворачивание (увеличение Sp0 w с 23 до 33S, уменьшение Rg о ' с 230-275 до 100 А) молекулы 23S РНК. Это сворачивание, однако, ie приводит, как в случае с 16s РНК, к принятию молекулой форды, юдобной форме 23S РНК in situ. В свете представления о двухдо-юнной структуре смыкание доменов является важным моментом самореализации молекулы 23S РНК. Не более девяти белков ответственны а смыкание доменов и дополнительное сворачивание (уменьшение Rg о о 100 до 73 А) молекулы 23S РНК. Не исключено, что црисоединение стальных белков может вызывать окончательное мелкомасштабное о ворачивание (уменьшение Rg до 65 А) и стабилизацию структуры юлекулы 23S РНК.

Когда эта работа была закончена, в литературе появились два ¡ообщения, свидетельствующие в пользу предположения о существовали двух больших доменов в 50S субчастице /31,168/. В одном из [их было показано, что на картах электронной плотности микрокриталлов 50S субчастицы видны два домена, между которыми имеется о ель около 40 А /168/. Во второй работе на основании данных имму-ю-электронной микроскопии было предположено, что растущий конец юлипептидной цепи выходит из 50S субчастицы, как бы разрезая ее [а две большие части /31/.

В последней части настоящей работы было показано, что проведение разборки 30S субчастицы в определенных ионных условиях дает юзможность провести последующую сборку цри комнатной температу->е. В то же время сравнение констант седиментации 16s РНК цри комнатной (20°С) и повышенной (37°С) температурах позволило заключить, что при повышении температуры не происходит крупномасш-?абной перестройки в молекуле 16s РНК.

Эти данные, а также некоторые соображения (см. главу ЛИ), цаш нам основание усомниться в точке зрения, согласно которой ювышенная температура необходима в процессе самосборки 30S суб-[астицы, а именно для пространственной реорганизации молекулы 16s РНК /112,139/, и вместе с тем поставить вопрос о роли темпе-)атуры как фактора, облегчающего в первую очередь процесс ренатушщи рибосомных белков.

Такая постановка вопроса может стимулировать дальнейшие эка гериментальные исследования в этом направлении.

Список литературы диссертационного исследования Агаларов, Султан Чингизович, 1984 год

1. Богданов А.А. О роли нуклеиновых кислот в организации структуры рибосом Escherichia coli. Мол. биол., 1978, т.12, с.725-737.

2. Богданова Е.С., Гаврилова Л.П., Дворкин Г.А., Киселев Н.А., Спирин А.С. Изучение макромолекулярной структуры высокополимерной (рибосомальной) рибонуклеиновой кислоты из Escherichia coli. Биохимия, 1962, т.27, с.387-402.

3. Бушуев В.Н., Гогия З.В., Седельникова С.Э. Изучение конформа-ции РНК-связыващих белков из малой субчастицы рибосом E.coli методом протонного магнитного резонанса. Мол. биол., 1982, т.16, с.330-334.

4. Бушуев В.Н., Окон М.С., Гудков А.Т., Туманова Л.Г., Гонгадзе Г.М. Спектры %-ЯМР белков большой субчастицы рибосом Escherichia coli. Препринт. Пущино: НЦБИ АН СССР, 1982.

5. Веньяминов С.Ю., Гогия З.В. Вторичная структура РНК-связываю-щих белков из малой субчастицы рибосом E.coli. Докл. АН СССР, 1980, т.252, с.758-761.

6. Долгов А.Д., Иванов Д.А., Капитонова К.А., Мокульский М.А. Изучение структуры рибосом методом дифракции рентгеновских лучей. Мол. биол., 1974, т.4, с.513-524.

7. Кашина Р.Л., Фейгин Л.А. О размерах, форме и компактности 70S рибосом E.coli и их 50S субчастиц. Биофизика, 1969, т.14, с.957-962.

8. Копылов A.M. Изучение взаимодействия белков с РНК в процессе сборки малой субчастицы рибосом. Автореф. дис. канд. хим. наук. - МГУ, 1975.

9. Ю. Котелянский В.Э. Изучение "неэнзиматической транслокации в рибосомах Escherichia coli. Дис. . канд. биол. наук. -Цущино, 1975.

10. Лим В.И., Мазанов А.А., Ефимов А.В. Структура рибосомных белков. Предсказание третичной структуры белков из малой 30S субчастицы рибосомы Escherichia coli. Докл. Ж СССР, 1978, т.242, с.1219-1222.

11. Останевич Ю.М., Сердюк И.Н. Нейтронографические исследования структуры биологических макромолекул. Успехи физич. наук, 1982, т.137, с.85-116.

12. Пивазян А.Д., Абдурашидова Г.Г., Турчинский М.Ф., Будовский Э.И. Изменение РНК-белковых контактов в процессе самосборки 30S субчастщ рибосом E.coli, обнаруживаемые методом УФ-ин-дуцированных РНК-бежовых сшивок. Биоорган, химия, 1980, т.6, с.461-463.

13. Потапов А.П., Богданов А.А. Модель внутренней организации РНК и бежа в рибосомах. Мол. биол., 1974, т.8, с.425-432.

14. Потапов А.П., Богданов А.А. Изучение компактной структуры малой субчастицы рибосом E.coli и ее РНК методами флуоресцентной спектроскопии и скоростной седиментации. Мол. биол., 1977, т.II, с.545-553.

15. Рольбин Ю.А., Каюшина Р.1., Фейгин Л.А., Щедрин Б.М. К расчету на ЭВМ интенсивности рентгеновского малоуглового рассеяния моделями макромолекул. Кристаллография, 1973, т.81, с. 7 01705.

16. Спирин А.С. Некоторые проблемы макромолекулярной структуры рибонуклеиновых кислот. М.: АН СССР, 1963.

17. Б. Спирин А.С., Киселев Н.А., Шакулов P.C., Богданов А.А. Изучение структуры рибосом. Обратимое разворачивание рибосомных частиц в рибонуклеопротеидные тяжи и модель укладки. Биохимия, 1963, т.28, с.920-930.

18. Спирин А.С., Белицина Н.В., Гал Э., Позднякова Т.М. Самосборка рибосомо-подобных частиц из РНК и белка in vitro. Мол. биол., 1968, т.2, с.95-102.

19. Спирин А.С., Гаврилова Л.П. Рибосома. М.: Наука, 1971.

20. Тенфорд Ч. Физическая химия полимеров. Химия, Москва, 1965.

21. Чичкова Н.В., Резашшн Г.В., Тетерина Н.Л., Богданов А.А. РНК-белковые взаимодействия в бактериальных рибосомах. III. Вторичная структура участков 16S РНК, взаимодействующих с белком S4. Мол. биол., 1974, т.8, с.894-900.

22. Шакулов P.C., Богданов А.А., Спирин А.С. Реконструкция рибосомо-подобных частиц из "хлорамецитиновых" РНП-частиц. -Докл. АН СССР, 1963, т.153, с.223-224.

23. Шпунгин И.Л., Перевозчиков В.А., Сердюк И.Н., Заккаи Да. Выделение и физическое исследование 13S фрагмента 16S РНК и его комплекса с рибосомным белком S4. Мол. биол., 1980, т.14, с.939-950.

24. Щедрин Б.А., Фейгин Л.А. Учет коллимационной поправки при рассеянии рентгеновых лучей под малыш углами. Кристаллография, 1966, т.II, с.159-163.

25. Allen S.H., Wong К.-P. The hydrodynamic and spectroscopic properties of 16S ША from Escherichia coli ribosome in reconstitution buffer. J. Biol. Chem., 1978, v.255» p.8759-8766.

26. Allen S.H., Wong K.-P. The binding of ribosomal protein S4 does not change the gross conformation of the 16S UNA. -J. Biol. Chem., 1979, v.254, p.1775-1777»

27. Beadry P., Peterson H.V., Grunberg-Manago M., Jacrot B.

28. A neutron study of the JOS ribosome subunit and of the 30S -IF-3 complex. Biochem. Biophys. Res. Oommun., 1976, v.72, p.391-397.

29. Bernabeu 0., Lake J. Nascent polypeptide chains emerge from the exit domain of the large ribosomal subunit: immune mapping of the nascent chain. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1982, v.79, p.3111-3115.

30. Escherichia coli ribosome structure by electron microscopy. -Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1978, v.75, p.2829-2833.

31. Bowen T.S. Inj An Introduction to Ultracentrifligation, 1971, p.31-83* John Wiley & Sons, London, New York, Sydney and Toronto.

32. Branlant 0., Krol A., Sriwidada J., Ebel J.-P. Characterisation of ribonucleoprotein subparticles from 50S ribosomal sub-units of Escherichia coli. J. Mol. Biol., 1977, v.116,p.443-467.

33. Brosius J., Palmer M.L., Kennedy P.S., Noller H.F. Complete nucleotide sequence of 16S ribosomal SNA genefrom Escherichia coli. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1978, v.75, p.4801-4805.

34. Brosius J., Dull I.S., Noller H.F. Complete nucleotide sequence of a 23S ribosomal ENA gene from Escherichia coli. -Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1980, v.77, p.201-204.

35. Cammack K.A., Miller D.S., Grinstead K.H. Physical properties of ribosomal ribonucleic aoid isolated from bacteria deficient in ribonuclease I. Biochem. J., 1970, v.117, p.745-755«

36. Cantor Ch.R., Wollenzien P.L., Hearst J. Structure and topology of 16S ribosomal SNA. An analysis of the pattern of prosalen crosslinking. Nucl. Acids Res., 1980, v.8, p.1855-1872.

37. Carbon P., Ehresmann C., Ehresmann B., Ebel J.P. The sequence of Escherichia coli ribosomal 16S SNA determined by new rapid gel method. FEBS Lett., 1978, v.94, p.152-156.

38. Chao P.-C. Dissociation of macromolecular ribonucleoprotein of yeast. Arch. Biochem. Biophys., 1957, v.70, p.426-431.5* Connors P.G., Beeman W.W. Size and shape of 5S ribosomal BNA. J. Mol. Biol., 1972, v.71, p.31-38.

39. Doty P., Boedtker H., Fresko J.R., Hoselkorn R., Litt M.

40. Secondary structure in ribonucleic acids. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1959, v.45, p.482-499.

41. Dunn J.M., Wong K.-P. Molecular mechanism of in vitro 30S ri-bosome assembly. II. Conformational changes of ribosomal proteins. J. Biol. Chem., 1979, v.254, p.7712-7716.

42. Ehresmann C., Stigler P., Carbon P., Ungewickell E., Garrett R. The topography of the 5* end of 16S ENA in the presence and absence of ribosomal proteins S4 and S20. Eur. J. Bio-chem., 1980, v.103, p.439-446.

43. Erdmann V.A. Collection of published 5S and 58S RNA sequences and their precursors. Nucl. Acids Res., 1981, v.9, p.25-42.

44. Finkelstein A.V., Kozitsyn S.A., Pbitsyn O.B. Prediction ofthe three-dimensional structure for ribosmal protein L25. -FEBS Lett., 1975, v.60, p.137-139.

45. Folkhard W., Pilz I., Kratky 0., Garrett R., Stöffler G. Small-angle X-ray studies on the structure of 16S ribosomal RNA from Escherichia coli. Eur. J. Biochem., 1975, v.59, p.63-71.

46. Gavrilova L.P., Kostiashkna O.E., Koteliansky V.E., Rutke-vich N.M., Spirin A.S. Factor-free ("non-enzymic") and factor-dependent systems of translation of polyuridylic acid by Escherichia coli ribosomes. J. Mol. Biol., 1976, v.101, p.537-552.

47. Glotz C., Zwieb 0., Brimacombe R., Edwards K., Kössel H. Secondary structure of the large subunit ribosomal RNA from Escherichia coli, Zea mays chloroplasts, and human and mouse mitochondrial ribosomes. Nucl. Acids Res., 1981, v.9, p.3287-3306.

48. Giri L., Franz A. The shape of proteins S15 and S18 from the small subunit of the Escherichia coli ribosome. FEBS Lett., 1978, v.87, p.31-36.

49. Giri L., Subramanian A. Hydrodynamic properties of protein S1 from Escherichia coli ribosome. FEBS Lett., 1977, v.81, p.199-203.

50. Guinier A., Fournet G. Small angle scattering of X-rays. 1955, Wiley & Chapman, New York, London.

51. Gulik A., Freund A.M., Vachette P. Small-angle X-ray scattering study of ribosomal proteins S3, S4, S7 and S20. J. Mol. Biol., 1978, v.119, p.391-397.

52. Hardy S.J.S., Kurland C.G., Voynow P., Mora G. The ribosomal proteins of Escherichia coli. I. Purification of the 30S ribosomal proteins. Biochemistry, 1969, v.8, p.2897-2905.

53. Hardy S.J.S. The stoichiometry of the ribosomal proteins of E.coli. Mol. Gen. Genet., 1975, v.140, p.253-274.

54. Held W.A., Nomura M. Rate determining step in the reconstitution of Escherichia coli 30S ribosomal subunits. Biochemistry, 1973, v.12, p.3273-3281.

55. Herr W., Chapman N., Noller H.F. Mechanism of ribosomal subunit association: discrimination of specific sites in 16S RNA essential for association activity. J. Mol. Biol., 1979» v.130, p.433-449.

56. Hill W.E., Rosetti G.P., Van Holde K.E. Physical studies of ribosomes from Escherichia coli. J. Mol. Biol., 1969, v.44, p.263-277.

57. Hill W.E., Thompson J.D., Anderegg J.W. X-ray scattering study of ribosomes from Escherichia coli. J. Mol. Biol., 1969, v.44, p.89-98.

58. Hill W.E., Fessenden R.I. Structural studies on the 30S ribosomal subunit from E.coli. J. Mol. Biol., 1974, v.90, p.719-726.

59. Hori H., Osawa S. Evolutionary change in 5S UNA secondary structure and a phylogenic tree of 54 5S species. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1979, v.76, p.381-385.

60. Ibel K. The neutron small-angle camera D11 at the high-flux reactor, Grenoble. J. Appl. Cryst., 1976, v.9, p.296-309.

61. Itoh T., Otaka E., Osawa S. Release of ribosomal proteins from Eschrichia coli ribosomes with high concentrations of lithium chloride. J. Mol. Biol., 1968, v.33, p.109-122.

62. Jacrot B. The study of biological structures by neutron scattering from solution. Reports Progr. Phys., 1976, v.39,p.911-955*

63. Zaltschmidt E., Wittmann H.G. Ribosomal proteins. XII. Number of proteins in small and large ribosomal subunits of Escherichia coli as determined by two-dimensional gel electrophoresis« Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1970, v.67, p.1276-1282.

64. Kaltschmidt E., Wittmann H.G. Ribosomal proteins. VII. Two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis for fingerprinting of ribosomal proteins. Anal. Biochem., 1970, v.36,p.401-412.

65. Kastner B., Stoffler-Meilicke M., Stoffler G. Arrangement of the subunits in the ribosome of Escherichia coli: demonstration by immunoelectron microscopy. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1981, v.78, p.6652-6656.

66. Khechinashvili N.N., Koteliansky V.E., Gogia Z.V., Little-child J., Dijk J. A heat denaturation study of several ribosomal proteins from Escherichia coli by scanning microcalorimet-ry. FEBS Lett., 1978, v.95, p.270-272.

67. Kopylov A.M., Chichkova N.V., Bogdanov A.A., Vasilenko S.K. Complementary binding of oligonucleotides with 16S SNA and ribosomal ribonuclecp?oteins. Mol. Biol. Reports, 1975, v. 2, p.95-100.

68. Kratky 0., Pilz I. Recent advances and applications of diffuse X-ray small-angle scattering on biopolymers in dilute solutions. Quart. Rev. Biophys., 1972, v.5, p.481-537.

69. Lake J.A. Ribosome structure and functional sites. In: Ribosomes. Structure, Function and Genetics. 1980, p.207-236, University Park Press, Baltimore.

70. Lake J.A. Ribosome structure determined by electron microscopy of Escherichia coli small subunits, large subunits and monomeric ribosomes. J. Mol. Biol., 1976, v.105, p.131-159*

71. Lake J.A., Pendergast M., Kahan L., Nomura M. Localization of Escherichia coli ribosomal proteins S4 and S14 by electron microscopy of antibody-labeled subunits. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1974, v.71, p.4688-4692.

72. Lake J., Kahan L. Ribosomal proteins S5, S11, S13 and S19 localized by electron microscopy of antibody-labeled subunits. J. Mol. Biol., 1975, v.99, p.631-644.

73. Lerman M.I., Spirin A.S., Gavrilova L.P., Golov V.P. Studies on the structure of ribosomes. II. Stepwise dissociation of protein from ribosomes by caesium chloride and re-assembly of ribosome-like particles. J. Mol. Biol., 1966, v.15, p.268-284.

74. Muller J.S., Damaschun G., Wilhelm P., Welfle H., Pilz I.

75. Comparison of the structures of the native form of rat liver1. Phe5S rRNA and yeast tRNA s small-angle and wide-angle X-ray scattering study. Int. J. Biol. Macromol., 1982, v.4, p.289-296.

76. Muller R., Garrett R., Noller H.F. The structure of the RNA binding site of ribosomal proteins S8 and S15. J. Biol. Chem., 1979, v.254, p.3873-3878.

77. Noller H.P., Woese C.R. Secondary structure of 16S ribosomal RNA. Science, 1981, v.212, p.403-411.

78. Noller H.P., Kop J., Wheaton V., Brosius J., Gutell R.R., Kopylov A.M., Dohme P., Herr W. Secondary structure model for 23S ribosomal RNA. Nucl. Acids Res., 1981, v.9, p.6167-6189.

79. Nomura M., Erdmann V.A. Reconstitution of 50S ribosomal sub-units from dissociated molecular components. Nature, 1970, v.228, p.744-748.

80. Osterberg R., Sjoberg B., Garrett R. A molecular model for 5S RNA. A small-angle X-ray scattering study of native, denatured and aggregated 5S RNA from Escherichia coli ribosomes. -Eur. J. Biochem., 1976, v.68, p.481-487.

81. Osterberg R., Sjoberg B., Garrett R., Littlechild J. Small-angle X-ray scattering study of the 16S RNA binding protein S4 from E.coli ribosomes. FEBS Lett., 1977» v.73, p.25-28.

82. Osterberg R., SjcTberg B., Littlechild J. Small-angle X-ray scattering study of the proteins S1, S8, S15, S16, S20 from Escherichia coli ribosomes. FEBS Lett., 1978, v.93, p.115-119.

83. Pilz I., Kratky 0., Cramer F., Haar F., Schlimme E. Conformation of phenylalanine specific transfer RNA. Size and shape of the molecule by X-ray small angle scattering. Eur. J. Biochem., 1970, v.15, p.401-409.

84. Ramakrishnan V.R., Yabuki S., Sillers I.-Y., Schindler D.G., Engelman D.M., Moore P.B. Positions of proteins S6, S11 and S15 in the 30S ribosomal subunit of E.coli. J. Mol. Biol., 1981, v.153, p.739-760.

85. Rohde M.F., O'Brien S., Cooper S., Aune K.C. Physical properties of some ribosomal proteins in solution and evidence for molecular interactions between isolated ribosomal proteins.- Biochemistry, 1975, v.14, p.107901087.

86. Rohe R., Nierhaus K.H. Assembly map of the large subunit (50S) of Escherichia coli ribosomes. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1982, V.79, p.729-733.

87. Ross A., Brimacombe R. Experimental determination of interacting sequences in ribosomal RNA. Nature, 1979, v.281. p.271-276.

88. Schaffner W., Weissmann S. A rapid, sensitive and specific method for determination of protein in dilute solution. -Anal. Biochem., 1975, v.56, p.502-514.

89. Schulte 0., Morrison O.A., Garrett R.A. Protein ribonucleic acid interactions in Escherichia coli ribosomes. Solution studies on S4-16S ribonucleic acid and L24-23S ribonucleic acid binding. - Biochemistry, 1974, v.13» P«1022-1037•

90. Serdyuk I.N., Smirnov N.I., Ptitsyn O.B., Fedorov B.A. On the presence of a dense internal region in the 50S subparticle of E.coli ribosomes. FEBS Lett., 1970, v.9, p.324-326.

91. Serdyuk I.N. Electromagnetic and neutron scattering from the 50S subparticle of E.coli ribosomes. Brookhaven Symp. Biol., 1975, v.27, IV49-IV60.

92. Serdyuk I.M., Grander A.K. Joint use of X-ray and neutron scattering for investigation of RNA and protein mutual distribution within the 50S subparticle of E.coli ribosomes. -FEBS Lett., 1975, v.59, p.133-136.

93. Serdyuk I.N., Grenader A.K. On the distribution and packing of RNA and protein in ribosomes. Eur. J. Biochem., 1977, V.79, p.495-504.

94. Serdyuk I.N., Grenader A.K., Koteliansky V.E. Study of 30S ribosomal subparticle protein-deficient ribonucleoprotein derivatives by X-ray diffusion-scattering. Eur. J. Biochem., 1977, v.79, p.505-508.

95. Serdyuk I.N., Zaccai G., Spirin A.S. Globular conformation of some ribosomal proteins in solution. FEBS Lett., 1978, V.94, p.349-352.

96. Serdyuk I.N., Grenader A.K., Zaccai G. Study of the internalstructure of Escherichia coli ribosomes by neutron and X-ray scattering. J. Mol. Biol., 1979, v.135, p.691-707.

97. Serdyuk I.N., Gogia Z.V., Venyaminov S.Yu., Khechinashvili N.N., Bushuev V.N., Spirin A.S. Compact globular conformation of protein S4 from E.coli ribosomes. J. Mol. Biol., 1980, v.137, p.93-107.

98. Serdyuk I.N., Shpungin I.L., Zaccai G. Neutron scattering study of the 13S fragment of 16S RNA and its complex with ribosomal protein S4. J. Mol. Biol., 1980, v.137, p.109-121.

99. Sillers I.-Y., Moore P.B. Position of protein S1 in the 30S ribosomal subunit of Escherichia coli. J. Mol. Biol., 1981, v.153, p.761-780.

100. Smith W.S. An X-ray scattering study of the smaller ribosomal subunit of E.coli. Ph. D. Thesis. University of Wisconsin, USA, 1971.

101. Spillmann S., Dohme P., Nierhaus K.H. Assembly in vitro of the 50S subunit from Escherichia coli. Ribosomes: proteins essential for the first heat-dependent conformational change. J. Mol. Biol., 1977, V.115, p.513-523.

102. Spirin A.S., Belitsina N.V., Lerman M.I. Use of formaldehyde fixation for studies of ribonucleoprotein particles by caesium chloride density-gradient centrifugation. J. Mol. Biol., 1965» v.14, p.611-615.

103. Spirin A.S., Serdyuk I.N., Vasiliev V.D., Lim Y.I. Principles of structural organization of ribosomes. 12th. FEBS Meeting. Dresden, 1978, v.51, p.365-377.

104. Spirin A.S., Serdyuk I.N., Shpungin I.L., Yasiliev V.D. Quaternary structure of the 30S ribosomal 30S subunit: Model and its experimental testing. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1979, v.76, p.4867-4871.

105. Stanley W.M., Bock R.M. Isolation and physical properties of the ribosomal ribonucleoprotein acid of Escherichia coli.- Biochemistry, 1965, v.4, p.1302-1311.

106. Stigler P., Carbon P., Zuker M., Ebel J.-P., Ehresmann C. Structural organization of the 16S ribosomal RNA from E.coli. Topography and secondary structure. Nucl. Acids Res., 1981, v.9, p.2153-2172.

107. Stiegler P., Carbon P., Ebel J.-P., Ehresmann C. A general secondary-structure model for pro aryotic and eucaryotic RNAs of the small ribosomal subunits. Eur. J. Biochem., 1981, v.120, p.487-495«

108. Stoffler G. Structure and function of the Escherichia coli ribosomes: immunological analysis. In: Ribosomes /M.Nomura, A.Tissieres, P.Lengyel. - New York: Cold Spring Harbor Laboratory, 1974, p.615-667.

109. Stoffler G., Wittmann H.G. Primary structure and three-dimensional arrangement of proteins within the Escherichia coli ribosome. In: Molecular Mechanisms of Protein Biosynthesis/ H.Weissbach, S.Pestka. - New York: Acad. Press, 1977, p.117-202.

110. Stuhrmann H.B., Haas J., Ibel K., De Wolf B., Koch M.H.J., Parfait R., Crichton R.R. New low resolution model for 50S subunit of Escherichia coli ribosome. Proc. Nat. Acad. Sci.

111. USA, 1976, v. 73, p.2379-2383.

112. Stuhrmann H.B., Koch M.H.I., Parfait R., Haas J., Ibel K., Crichton R.R. Shape of the 50S subunit of Escherichia coli ribosomes. Proc. Nat. Acad. Sei. USA, 1977, v.74, p.2316-2320.

113. Stuhrmann H.B. The shape and the distances of some ribosomal proteins in the 50S subunit of E.coli ribosomes. Proc. 7th EMBO Annual Symp. "Ribosome Structure and Function", 1981.

114. Tarn M.F., Dodd J.A., Hill W.E. Physical characteristics of 16S rRNA under reconstitution conditions. J. Biol. Chem., 1981, v.256, p.6430-6434.

115. Tarn M.F., Dodd J.A., Hill W.E. Physical characteristics of 23S rRNA from the 50S ribosomal subunit of Escherichia coli. FEBS Lett., 1981, v.130, p.217-220.

116. Tam M.F., Hill W.F. Physical characteristics of the reconstitution intermediates (RIjq 011(1 RI^q) from "kk® 30S ribosomal subunit of Escherichia coli. Biochemistry, 1981, v.20,p.6480-6484.

117. Thompson J.D., Hill W.E., Anderegg J.W. X-ray scattering study of ribosomes from Escherichia coli. J. Mol. Biol., 1969, v.44, p.98-102.

118. Tischendorf G.W., Zeichhardt H., Stoffler G. The architecture of the E.coli ribosome as determined by immuno-electron microscopy. Proc. Nat. Acad. Sei. USA, 1975, v.72, p.4820-4824.

119. Tissieres A., Watson J.I). Ribonucleoprotein particles from E.coli. Nature, 1958, v.182, p.778-780.45* Tissieres A., Watson J.D., Schlessinger D., Hollingworth B.R. Ribonucleoprotein particles from Escherichia coli. J. Mol. Biol., 1959, v.1, p.221-253.

120. Traub P., Nomura M. Structure and function of E.coli ribosomes. V. Reconstitution of functionally active 30S ribosomal particles from SNA and proteins. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1968, v.59» p.777-784.

121. Traub P., Nomura M. Structure and function of Escherichia coli ribosomes. VI. Mechanism of assembly of 30S ribosomes studied in vitro. J. Mol. Biol., 1969, v.40, p.391-413»

122. Tolbert W.R. A small-angle X-ray scattering study of 50S ribosomal subunits from E.coli. Ph. D. Thesis, University of Wisconsin, USA, 1971.

123. Vasiliev V.D. Morphology of the ribosomal 30S subparticle according to electron microscopic data. Acta biol. med. germ., 1974, V.33, p.779-793.

124. Vasiliev V.D., Koteliansky V.E. The 30S ribosomak subparticle retains its main morphological features after removal of half the proteins. FEBS Lett., 1977, v.76, p.125-128.

125. Vasiliev V.D., Koteliansky V.E., Resapkin G.V. The complex of 16S RNA with proteins S4, S7, S8, S15 retains the main morphological features of the 30S ribosomal subparticle. -FEBS Lett., 1977, v.79, p.170-174.

126. Vasiliev V.D., Koteliansky V.E., Shatsky I.N., Resapkin G.V. Structure of the ribosomal 16S RNA-protein S4 complex as revealed by electron microscopy. FEBS Lett., 1977, v.84,p.43-47.

127. Vasiliev V.D., Selivanova O.M., Koteliansky V.E. Specificself-packing of the ribosomal 16S RNA. FEBS Lett., 1978,v.95, p.273-276.

128. Venable J.H., Spencer M., Ward E. Low-angle X-ray diffraction maxima from ribosomes. Biochim. Biophys. Acta, 1970, v. 209, p.493-500.

129. Veldman G.M., Klootwijk J., de Regt V., Planta R., Branlant 0., Krol A., Ebel J.-P. The primary and secondary structure of yeast 26S RNA. Nucl. Acids Res., 1981, v.9, p.6935-6952.

130. Venyaminov S.Yu., Gogia Z.V. Optical characteristics of all individual proteins from the small subunit of E.coli ribosomes. Eur. J. Biochem., 1982, v.126, p.293-309.

131. Waller J.P., Harris J.I. Studies on the composition of the protein from E.coli ribosomes. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1961, v.47, p.18-23.

132. Waller J.P. Fractionation of the ribosomal protein from E.coli. J. Mol. Biol., 1964, v.10, p.319-336.

133. Weber E.J. Stoichiometric measurements of 30S and 50S ribosomal proteins from E.coli. Mol. Gen. Genet., 1972, v.119, p.233-248.

134. Winkelmann D.A., Kahan L., Lake J.A. Ribosomal protein S4is an internal protein: localization by immuno electron microscopy on protein-deficient subribosomal particles. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1982, v.79, p.5184-5188.

135. Wittmann H.G., Mussig J., Piefke J., Gewitz H.S., Rheinberger H.S., Yonath A. Crystallization of Escherichia coli ribosomes. FEBS Lett., 1982, v.146, p.217-220.

136. Yi Q.-M., Wong K.-P. The effects of magnesium ions on the hydrodynamic shape, conformation and stability of the ribosomal 23S RNA from E.coli. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1982, v.104, p.735-739«

137. Yonath A.E., Leonard K., Tesche B., Arad T., Erdmann V.A., Wittmann H.G. Structural studies of crystallized ribosomal subunits. Proc. 7th EMBO Annual Symp. "Ribosome Structure and Function", 1981.

138. Yonath A., Piefke J., Miissig J., Gewitz H.-S., Wittmann H.G. A compact three-dimensional crystal form of the large dimensional crystal form of the large ribosomal subunit from Bacillus stearothermophilus. FEBS Lett., 1983, v.163, p.69-72.

139. Zimmermann R.A. Interactions among protein and RNA components of the ribosome. In: Ribosomes. Structure, Function and Genetics, 1980, p.135-169, University Park Press, Baltimore.

140. Приношу глубокую благодарность своему руководителю Игорю йколаевичу Сердюку за постоянное внимание и детальное обсувде-ие результатов работы и рукописи.

141. Искренне благодарен Александру Сергеевичу Спирину за много-:етнюю поддержу работы и полезную критику.

142. Признателен всем сотрудникам лаборатории физики нуклеопро-еидов за доброе отношение и моральную поддержу.

143. Благодарю сотрудников отдела научной информации за помощь ри оформлении диссертации.