Роль фактора элонгации EF-G в процессах транслокации и рибосомного рециклинга тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.10, кандидат химических наук Гаврилюк, Василий Васильевич

• Гаврилюк, Василий Васильевич
• кандидат химических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат химических наук Гаврилюк, Василий Васильевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ТРАНСЛЯЦИОННЫЕ ГТФАЗЫ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Общие свойства ГТФаз.

Структурные элементы рибосомы, участвующие в регуляции активности трансляционных ГТФаз.

ГТФазы трансляционного аппарата прокариот.

Инициация.

Элонгация и транслокация.

Терминация.

ГЛАВА II. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Исследование механизма действия элонгационного фактора ЕБ-С в транслокации

Исследование транслокации методом токсин-зависимого разрезания мРНК в рибосомном А-участке.

Сравнительный анализ пре-, посттранслокационного и промежуточного состояний рибосомы.

Исследование обратимости образования в переходного состоянияпри связывании ЕГ-О'ООРЫР с претранслокационным комплексом.

Исследование аффинности деацилированных тРНК к Е-участку рибосомы . 35 Анализ чистоты используемых в лабораторной практикенуклеотидов: роль примесей результатах измерений.

Рибосома - вЕБ для ЕБ-О?.

Обсуждение результатов 1.

Исследование механизма действия трансляционных факторов ЕБ-О и в рибосомного рециклинга.

Исследование роли дисоциации тРНК с посттерминационногокомплекса в механизме реинициации.

Роль контактов между 16Б рРНК и последовательностью Шайн-Дальгарнопри реинициации трансляции.

Теримнацинные факторы не транслоцируют связанную в Р-участке посттерминационного комплекса мРНК.

Роль RRF и EF-G в диссоциации деацилированой тРНК с рибосомы.

RRF стимулирует связывание EF-G GDPNP с 50S и понижает с 70S.

Диссоциация 70S на субъединицы под действием RRF и EF-G.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль фактора элонгации EF-G в процессах транслокации и рибосомного рециклинга»

Рибосома - молекулярная машина, синтезирующая белки согласно информации об их первичной структуре, заложенной в нуклеотидной последовательности мРНК [1]. В процессе синтеза белка, который с химической точки зрения представляет собой полимеризацию аминокислот в полипептидную цепочку, принимают участие кроме рибосомы дополнительные молекулы. Во-первых, РНК, выполняющие следующие функции: а) кодирования аминокислотной последовательности будущего белка (мРНК), б) адаптера, приносящего в химически активированной форме аминокислоты и устанавливающего взаимнооднозначное соответствие трехбуквенному коду азотистых оснований код аминокислотной последовательности (тРНК), в) регуляторные функции (тмРНК, малые РНК). Во-вторых, важную роль в биосинтезе белка играют малые молекулы, такие как нуклеотиды АТР и GTP, аминокислоты, различные ионы. В-третьих, в процессе трансляции принимают участие белковые молекулы: аминоацил-тРНК-синтетазы, трансляционные факторы, а также многочисленные вспомогательные белки трансляционного аппарата, выполняющие различные регуляторные функции.

Часть трансляционных факторов обладает ГТФазной активностью (см. ревью [2, 3]). Гидролиз GTP этими белками происходит на определенных стадиях белкового синтеза, и напрямую сопряжен со связыванием факторов с рибосомой, находящейся в определённом функциональном состоянии. В клетке Е. coli к ним относятся: IF2, инициаторный фактор, приносящий на рибосому инициаторную fMet-TPHKtMet [4], элонгационные факторы EF-G и EF-Tu, ответственные за транслокацию и связывание новой тРНК в А-участке рибосомы соответственно [5-8], а также терминационный фактор RF3, функция которого заключается в освобождении другого терминационного фактора, RF1 или RF2 с посттерминационного рибосомного комплекса [5-9]. Таким образом, ГТФазы принимают участие во всех этапах белкового синтеза. В связи с этим невозможно переоценить значение понимания общих закономерностей, присущих ГТФазам, для понимания механизма трансляции в целом.

Исследование механизма действия конкретных ГТФаз позволяет найти общие черты, присущие этим белкам, что в свою очередь служит базой для исследования механизма действия менее изученных представителей семейства. В этом смысле весьма полезно исследование хорошо разработанной in vitro системы трансляции Е. coli с последующим использованием полученного знания при исследовании значительно более сложного эукариотического трансляционного аппарата (эта часть исследований не вошла в представляемую диссертацию).

В данной работе исследовали механизм действия элонгационного фактора Е. coli EF-G, участвующего в процессе транслокации, а также в процессе рибосомного рециклинга (ribosomal recycling) - процесса, состоящего в том, чтобы подготовить посттерминационную рибосому к новому раунду синтеза белка. Кроме исследования механизмов действия EF-G были исследованы сопредельные проблемы механизмов трансляции.

Заключение диссертации по теме «Биоорганическая химия», Гаврилюк, Василий Васильевич

выводы

1. Бактериальный трансляционный фактор EF-G находится в цитоплазме либо в свободной либо в ГДФ-связанной форме. При связывании с претранслокационным рибосомным комплексом резко измененяется сродство EF-G к ГДФ и ГТФ, что приводит к замене связанного ГДФ на ГТФ, т.е. рибосома выступает в роли GEF -фактора обмена ГДФ/ГТФ.

2. EF-G в ГТФ-связанной форме переводит рибосому в ранее не описанное промежуточное состояние, характеризующееся незавершенной транслокацией рибосомы относительно мРНК. Последующий переход рибосомы в посттранслокационное состояние требует гидролиза ГТФ.

3. Расстояние между участком Шайн-Дальгарно и кодоном в Р-участке посттермианционного рибосомного комплекса существенно влияет на стабильность связывания деацилированной тРНК с Р-участком рибосомы.

4. Трансляционные факторы RRF и EF-G в ходе процесса, требующего гидролиза ГТФ, диссоциируют посттерминационный рибосомный комплекс на свободные субъединицы, последующую реассоциацию которых предотвращает инициаторный фактор IF3.

5. Трансляционные факторы RRF и EF-G обладают положительной кооперативностью при связывании с 50S рибосомной субъединицей и отрицательной - при связывании с 70S рибосомой, что объясняет механизм диссоциации посттерминационных рибосомных комплексов под действием этих факторов.

6. На основании полученных данных предложены модели транслокации и рибосомного рециклинга у бактерий.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Гаврилюк, Василий Васильевич, 2006 год

1. Spirin A. S. 2002. Ribosome as a molecular machine. FEBS Lett. 514, 2-10.

2. Гаврилюк В. В. 2006. вТРфазы прокариотического аппарата трансляции. Молекулярная Биология. 40, 1-15.

3. Кубаренко А. В., Сергиев П. В., Роднима М. В. 2005. ГТФазы аппарата трансляции. Молекулярная Биология. 39, 746-761.

4. Maitra U. S. Е., Chaudhuri А. 1982. Initiation factors in protein biosynthesis. Annu Rev Biochem. 51, 861-900.

5. Agrawal R. K., Penczek P., Grassucci R. A., Frank J. 1998. Visualization of elongation factor G on the Escherichia coli 70S ribosome: the mechanism of translocation. Proc Natl Acad Sci USA. 95, 6134-6138.

6. Noller H. F., Yusupov M. M., Yusupova G. Z., Baucom A., Cate J. H. 2002. Translocation of tRNA during protein synthesis. FEBS Lett. 514, 11-6.

7. Rodnina M. V., Pape Т., Fricke R., Wintermeyer W. 1995. Elongation factor Tu, a GTPase triggered by codon recognition on the ribosome: mechanism and GTP consumption. Biochem Cell Biol. 73, 1221-1227.

8. Stark H., Rodnina M. V., Rinke-Appel J., Brimacombe R., Wintermeyer W., van Heel M. 1997. Visualization of elongation factor Tu on the Escherichia coli ribosome. Nature. 389, 403-406.

9. Zavialov A. V., Buckingham R. H., Ehrenberg M. 2001. A posttermination ribosomal complex is the guanine nucleotide exchange factor for peptide release factor RF3. Cell. 107, 115-124.

10. Bourne H. R. 1993. GTPases. A turn-on and a surprise. Nature. 366, 628-629.

11. Bourne H. R. 1995. GTPases: a family of molecular switches and clocks. Philos Trans R Soc Lond В Biol Sci. 349, 283-289.

12. Kaziro Y. 1978. The role of guanosine 5'-triphosphate in polypeptide chain elongation. Biochim Biophys Acta. 505, 95-127.

13. Wieden H. J., Gromadski K., Rodnin D., Rodnina M. V. 2002. Mechanism of elongation factor (EF)-Ts-catalyzed nucleotide exchange in EF-Tu. Contribution of contacts at the guanine base. J Biol Chem. 277, 6032-6036.

14. Wieden H. J., Wintermeyer W., Rodnina M. V. 2001. A common structural motif in elongation factor Ts and ribosomal protein L7/12 may be involved in the interaction with elongation factor Tu.JMolEvol. 52, 129-136.

15. Dell V. A., Miller D. L., Johnson A. E. 1990. Effects of nucleotide- and aurodox-induced changes in elongation factor Tu conformation upon its interactions with aminoacyl transfer RNA. A fluorescence study. Biochemistry. 29, 1757-63.

16. Rittinger K., Walker P. A., Eccleston J. F., Nurmahomed K., Owen D., Laue E., Gamblin S. J., Smerdon S. J. 1997. Crystal structure of a small G protein in complex with the GTPase-activating protein rhoGAP. Nature. 388, 693-697.

17. Rittinger K., Walker P. A., Eccleston J. F., Smerdon S. J., Gamblin S. J. 1997. Structure at 1.65 A of RhoA and its GTPase-activating protein in complex with a transition-state analogue. Nature. 389, 758-762.

18. Sprinzl M., Brock S., Huang Y., Milovnik P., Nanninga M., Nesper-Brock M., Rutthard H., Szkaradkiewicz K. 2000. Regulation of GTPases in the bacterial translation machinery. Biol Chem. 381, 367-375.

19. Berchtold H., Reshetnikova L., Reiser C. O., Schirmer N. K., Sprinzl M., Hilgenfeld R. 1993. Crystal structure of active elongation factor Tu reveals major domain rearrangements. Nature. 365, 126-132,

20. Savelsbergh A., Mohr D., Wilden B., Wintermeyer W., Rodnina M. V. 2000. Stimulation of the GTPase activity of translation elongation factor G by ribosomal protein L7/12. J Biol Chem. 275, 890-894.

21. Mohr D., Wintermeyer W., Rodnina M. V. 2002. GTPase activation of elongation factors Tu and G on the ribosome. Biochemistry. 41, 12520-12528.

22. Zavialov A. V., Ehrenberg M. 2003. Peptidyl-tRNA regulates the GTPase activity of translation factors. Cell. 114, 113-122.

23. Zavialov A. V., Mora L., Buckingham R. H., Ehrenberg M. 2002. Release of peptide promoted by the GGQ motif of class 1 release factors regulates the GTPase activity of RF3. Mol Cell. 10, 789-798.

24. Zavialov A. V., Hauryliuk V. V., Ehrenberg M. 2005. Guanine-nucleotide exchange on ribosome-bound elongation factor G initiates the translocation of tRNAs. J Biol. 4,9.

25. Cate J. H, Yusupov M. M., Yusupova G. Z„ Earnest T. N., Noller H. F. 1999. X-ray crystal structures of 70S ribosome functional complexes. Science. 285, 20952104.

26. Yusupov M. M., Yusupova G. Z., Baucom A., Lieberman K., Earnest T. N., Cate J. H., Noller H. F. 2001. Crystal structure of the ribosome at 5.5 A resolution. Science. 292, 883-96.

27. Sergiev P. V., Bogdanov A. A., Dontsova O. A. 2005. How can elongation factors EF-G and EF-Tu discriminate the functional state of the ribosome using the same binding sitQlFEBSLett.

28. Leffers H., Egebjerg J., Andersen A., Christensen T., Garrett R. A. 1988. Domain VI of Escherichia coli 23 S ribosomal RNA. Structure, assembly and function. J Mol Biol. 204, 507-22.

29. Moazed D., Robertson J. M., Noller H. F. 1988. Interaction of elongation factors EF-G and EF-Tu with a conserved loop in 23S RNA. Nature. 334, 362-4.

30. AEvarsson A., Brazhnikov E., Garber M., Zheltonosova J., Chirgadze Y., al-Karadaghi S., Svensson L. A., Liljas A. 1994. Three-dimensional structure of the ribosomal translocase: elongation factor G from Thermus thermophilus. EMBOJ. 13, 3669-3677.

31. Agrawal R. K., Linde J., Sengupta J., Nierhaus K. H., Frank J. 2001. Localization of LI 1 protein on the ribosome and elucidation of its involvement in EF-G-dependent translocation. J Mol Biol. 311, 777-787.

32. Diaconu M., Kothe U., Schlunzen F., Fischer N., Harms J. M., Tonevitsky A. G., Stark H., Rodnina M. V., Wahl M. C. 2005. Structural basis for the function of the ribosomal L7/12 stalk in factor binding and GTPase activation. Cell. 121, 991-1004.

33. Yusupov M. M., Yusupova G. Z., Baucom A., Lieberman K., Earnest T. N., Cate J. PI., Noller H. F. 2001. Crystal structure of the ribosome at 5.5 A resolution. Science. 292, 883-896.

34. Frank J. 2003. Toward an understanding of the structural basis of translation. Genome Biol. 4, 237.

35. Wahl M. C., Moller W. 2002. Structure and function of the acidic ribosomal stalk proteins. Curr Protein Pept Sci. 3, 93-106.

36. Agrawal R. K., Heagle A. B., Penczek P, Grassucci R. A., Frank J. 1999. EF-G-dependent GTP hydrolysis induces translocation accompanied by large conformational changes in the 70S ribosome. Nat Struct Biol. 6, 643-647.

37. Agrawal R. K., Spahn C. M., Penczek P., Grassucci R. A., Nierhaus K. H., Frank J. 2000. Visualization of tRNA movements on the Escherichia coli 70S ribosome during the elongation cycle. J Cell Biol. 150, 447-460.

38. Valle M., Zavialov A., Li W., Stagg S. M., Sengupta J., Nielsen R. C., Nissen P., Harvey S. C., Ehrenberg M., Frank J. 2003. Incorporation of aminoacyl-tRNA into the ribosome as seen by cryo-electron microscopy. Nat Struct Biol. 10, 899-906.

39. Valle M., Zavialov A., Sengupta J., Rawat U., Ehrenberg M., Frank J. 2003. Locking and unlocking of ribosomal motions. Cell. 114, 123-134.

40. Frank J., Agrawal R. K. 2000. A ratchet-like inter-subunit reorganization of the ribosome during translocation. Nature. 406, 318-322.

41. Frank J., Agrawal R. K. 2001. Ratchet-like movements between the two ribosomal subunits: their implications in elongation factor recognition and tRNA translocation. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 66, 67-75.

42. Ogle J. M„ Brodersen D. E„ Clemons W. M„ Jr., Tarry M. J„ Carter A. P., Ramakrishnan V. 2001. Recognition of cognate transfer RNA by the 30S ribosomal subunit. Science. 292, 897-902.

43. Sundari R. M., Stringer E. A., Schulman L. H., Maitra U. 1976. Interaction of bacterial initiation factor 2 with initiator tRNA. J Biol Chem. 251, 3338-3345.

44. Brandt R, Gualerzi C. O. 1992. Ribosomal localization of the mRNA in the 30S initiation complex as revealed by UV crosslinking. FEBS Lett. 311, 199-202.

45. Calogero R. A., Pon C. L., Canonaco M. A., Gualerzi C. O. 1988. Selection of the mRNA translation initiation region by Escherichia coli ribosomes. Proc Natl Acad Sci USA. 85, 6427-31.

46. Shine J., Dalgarno L. 1974. The 3'-terminal sequence of Escherichia coli 16S ribosomal RNA: complementarity to nonsense triplets and ribosome binding sites. Proc Natl Acad Sci USA. 71, 1342-6.

47. Tchufistova L. S., Komarova A. V., Boni I. V. 2003. A key role for the mRNA leader structure in translational control of ribosomal protein SI synthesis in gamma-proteobacteria. Nucleic Acids Res. 31, 6996-7002.

48. Komarova A. V., Tchufistova L. S., Supina E. V., Boni I. V. 2002. Protein S1 counteracts the inhibitory effect of the extended Shine-Dalgarno sequence on translation. Rna. 8, 1137-47.

49. Boni I. V., Isaeva D. M., Musychenko M. L., TzarevaN. V. 1991. Ribosome-messenger recognition: mRNA target sites for ribosomal protein SI. Nucleic Acids Res. 19, 155-62.

50. Boni I. V., Isaeva D. M., Budovskii E. I. 1986. Ribosomal protein SI in the complex of E. coli ribosomal subunit 30S with phage MS2 RNA interacts with internal region of the replicase gene., Bioorg Khim. 12, 293-6.

51. Boni I. V., Zlatkin I. V., Budowsky E. I. 1982. Ribosomal protein SI associates with Escherichia coli ribosomal 30-S subunit by means of protein-protein interactions. Eur J Biochem. 121, 371-6.

52. McCutcheon J. P., Agrawal R. K., Philips S. M., Grassucci R. A., Gerchman S. E., demons W. M., Jr., Ramakrishnan V., Frank J. 1999. Location of translational initiation factor IF3 on the small ribosomal subunit. Proc Natl Acad Sci USA. 96, 4301-6.

53. Antoun A., Pavlov M. Y., Andersson K., Tenson T., Ehrenberg M. 2003. The roles of initiation factor 2 and guanosine triphosphate in initiation of protein synthesis. EMBOJ. 22, 5593-5601.

54. Hartz D., McPheeters D. S., Gold L. 1989. Selection of the initiator tRNA by Escherichia coli initiation factors. Genes Dev. 3, 1899-1912.

55. Antoun A., Pavlov M. Y., Lovmar M., Ehrenberg M. 2006. How initiation factors maximize the accuracy of tRNA selection in initiation of bacterial protein synthesis. Mol Cell. 23, 183-93.

56. Antoun A., Pavlov M. Y., Lovmar M., Ehrenberg M. 2006. How initiation factors tune the rate of initiation of protein synthesis in bacteria. Embo J. 25, 2539-50.

57. Allen G. S, Zavialov A, Gursky R., Ehrenberg M., Frank J. 2005. The cryo-EM structure of a translation initiation complex from Escherichia coli. Cell. 121, 70312.

58. Roll-Mecak A., Cao C., Dever T. E, Burley S. K. 2000. X-Ray structures of the universal translation initiation factor IF2/eIF5B: conformational changes on GDP and GTP binding. Cell. 103, 781-792.

59. Lee J. H„ Pestova T. V., Shin B. S., Cao C., Choi S. K., Dever T. E. 2002. Initiation factor eIF5B catalyzes second GTP-dependent step in eukaryotic translation initiation. Proc Natl Acad Sci USA. 99, 16689-16694.

60. Andersen G. R., Nissen P., Nyborg J. 2003. Elongation factors in protein biosynthesis. Trends Biochem Sci. 28, 434-441.

61. Nissen P., Kjeldgaard M., Thirup S., Polekhina G., Reshetnikova L., Clark B. F., Nyborg J. 1995. Crystal structure of the ternary complex of Phe-tRNAPhe, EF-Tu, and a GTP analog. Science. 270, 1464-72.

62. Czworkowski J., Wang J., Steitz T. A., Moore P. B. 1994. The crystal structure of elongation factor G complexed with GDP, at 2.7 A resolution. Embo J. 13, 36613668.

63. Ito K., Fujiwara T., Toyoda T., Nakamura Y. 2002. Elongation factor G participates in ribosome disassembly by interacting with ribosome recycling factor at their tRNA-mimicry domains. Mol Cell. 9, 1263-1272.

64. Nakamura Y. 2001. Molecular mimicry between protein and tRNA. J Mol Evol. 53, 282-289.

65. Lancaster L., Kiel M. C., Kaji A., Noller H. F. 2002. Orientation of ribosome recycling factor in the ribosome from directed hydroxy! radical probing. Cell. Ill, 129-140.

66. Gromadski K. B., Wieden H. J., Rodnina M. V. 2002. Kinetic mechanism of elongation factor Ts-catalyzed nucleotide exchange in elongation factor Tu. Biochemistry. 41, 162-9.

67. Wieden H. J., Gromadski K., Rodnin D., Rodnina M. V. 2002. Mechanism of elongation factor (EF)-Ts-catalyzed nucleotide exchange in EF-Tu. Contribution of contacts at the guanine base. J Biol Chem. 277, 6032-6.

68. Wieden H. J., Wintermeyer W., Rodnina M. V. 2001. A common structural motif in elongation factor Ts and ribosomal protein L7/12 may be involved in the interaction with elongation factor Tu. JMol Evol. 52, 129-36.

69. Green R. 2000. Ribosomal translocation: EF-G turns the crank. Curr Biol. 10, 369373.

70. Moazed D., Noller H. F. 1989. Intermediate states in the movement of transfer RNA in the ribosome. Nature. 342, 142-148.

71. Noller H. F., Yusupov M. M., Yusupova G. Z., Baucom A., Cate J. H. 2002. Translocation oftRNA during protein synthesis. FEBS Lett. 514, 6-11.

72. Rodnina M. V., Savelsbergh A., Katunin V. I., Wintermeyer W. 1997. Hydrolysis of GTP by elongation factor G drives tRNA movement on the ribosome. Nature. 385, 37-41.

73. Savelsbergh A., Katunin V. I., Mohr D., Peske F., Rodnina M. V., Wintermeyer W. 2003. An elongation factor G-induced ribosome rearrangement precedes tRNA-mRNA translocation. Mol Cell. 11, 1517-1523.

74. Savelsbergh A., Matassova N. B., Rodnina M. V., Wintermeyer W. 2000. Role of domains 4 and 5 in elongation factor G functions on the ribosome. J Mol Biol. 300, 951-961.

75. Semenkov Y. P., Rodnina M. V., Wintermeyer W. 2000. Energetic contribution of tRNA hybrid state formation to translocation catalysis on the ribosome. Nat Struct Biol. 7, 1027-31.

76. Valle M., Zavialov A., Sengupta J., Rawat U., Ehrenberg M„ Frank J. 2003. Locking and unlocking of ribosomal motions. Cell. 114, 123-34.

77. Hirashima A., Kaji A. 1973. Role of elongation factor G and a protein factor on the release of ribosomes from messenger ribonucleic acid. J Biol Chem. 248, 75807587.

78. Hirokawa G., Kiel M. C, Muto A., Kawai G., Igarashi K., Kaji H., Kaji A. 2002. Binding of ribosome recycling factor to ribosomes, comparison with tRNA. J Biol Chem. 277, 35847-35852.

79. Karimi R., Pavlov M. Y., Buckingham R. H., Ehrenberg M. 1999. Novel roles for classical factors at the interface between translation termination and initiation. Mol Cell. 3, 601-609.

80. Selmer M., Al-Karadaghi S., Hirokawa G., Kaji A., Liljas A. 1999. Crystallization and preliminary X-ray analysis of Thermotoga maritima ribosome recycling factor. Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. 55 (Pt 12), 2049-50.

81. Selmer M., Al-Karadaghi S., Hirokawa G., Kaji A., Liljas A. 1999. Crystal structure of Thermotoga maritima ribosome recycling factor: a tRNA mimic. Science. 286, 2349-52.

82. Scolnick E., Tompkins R., Caskey T., Nirenberg M. 1968. Release factors differing in specificity for terminator codons. Proc Natl Acad Sci USA. 61, 768-74.

83. Milman G., Goldstein J., Scolnick E., Caskey T. 1969. Peptide chain termination. 3. Stimulation of in vitro termination. Proc Natl Acad Sci USA. 63, 183-90.

84. Caskey T., Scolnick E., Tompkins R., Goldstein J., Milman G. 1969. Peptide chain termination, codon, protein factor, and ribosomal requirements. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 34, 479-88.

85. Zhouravleva G., Frolova L., Le Goff X., Le Guellec R., lnge-Vechtomov S., Kisselev L., Philippe M. 1995. Termination of translation in eukaryotes is governed by two interacting polypeptide chain release factors, eRFI and eRF3. EMBOJ. 14, 4065-4072.

86. Grentzmann G., Brechemier-Baey D., Heurgue V., Mora L., Buckingham R. H. 1994. Localization and characterization of the gene encoding release factor RF3 in Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci USA. 91, 5848-5852.

87. Mikuni O., lto K., Moffat J., Matsumura K„ McCaughan K., Nobukuni T„ Tate W., Nakamura Y. 1994. Identification of the prfC gene, which encodes peptide-chain-release factor 3 of Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci USA. 91, 5798-5802.

88. Kisselev L. L., Buckingham R. H. 2000. Translational termination comes of age. Trends Biochem Sci. 25, 561-566.

89. Freistroffer D. V., Pavlov M. Y., MacDougall J., Buckingham R. H., Ehrenberg M. 1997. Release factor RF3 in E.coli accelerates the dissociation of release factors RF1 and RF2 from the ribosome in a GTP-dependent manner. EMBOJ. 16, 41264133.

90. Nakamura Y., Ito K., Isaksson L. A. 1996. Emerging understanding of translation termination. Cell. 87, 147-50.

91. Klaholz B. P., Pape T., Zavialov A. V., Myasnikov A. G., Orlova E. V., Vestergaard B., Ehrenberg M., van Heel M. 2003, Structure of the Escherichia coli ribosomal termination complex with release factor 2. Nature. 421, 90-94.

92. Baca O. G., Rohrbach M. S., Bodley J. W. 1976. Equilibrium measurements of the interactions of guanine nucleotides with Escherichia coli elongation factor G and the ribosome. Biochemistry. 15, 4570-4574.

93. Pedersen K., Zavialov A. V., Pavlov M. Y„ Elf J, Gerdes K., Ehrenberg M. 2003. The bacterial toxin RelE displays codon-specific cleavage of mRNAs in the ribosomal A site. Cell. 112, 131-40.

94. Blaha G., Nierhaus K. H. 2001. Features and functions of the ribosomal E site. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 66, 135-46.

95. Dinos G., Kalpaxis D. L„ Wilson D. N., Nierhaus K. H. 2005. Deacylated tRNA is released from the E site upon A site occupation but before GTP is hydrolyzed by EF-Tu. Nucleic Acids Res. 33, 5291-6.

96. Nierhaus K. H., Beyer D., Dabrowski M., Schafer M. A., Spahn C. M., Wadzack J., Bittner J. U., BurkhardtN., Diedrich G., Junemann R., et al. 1995. The elongating ribosome: structural and functional aspects. Biochem Cell Biol. 73, 1011-21.

97. Nierhaus K. H., Junemann R., Spahn C. M. 1997. Are the current three-site models valid descriptions of the ribosomal elongation cycle? Proc Natl Acad Sci USA. 94, 10499-500.

98. Nierhaus K. H., Stuhrmann FI. B., Svergun D. 1998. The ribosomal elongation cycle and the movement of tRNAs across the ribosome. Prog Nucleic Acid Res Mol Biol. 59, 177-204.

99. Lill R., Robertson J. M„ Wintermeyer W. 1989. Binding of the 3' terminus of tRNA to 23S rRNA in the ribosomal exit site actively promotes translocation. EMBO J. 8, 3933-3938.

100. Rawat U. B., Zavialov A. V., Sengupta J., Valle M., Grassucci R. A., Linde J., Vestergaard B., Ehrenberg M., Frank J. 2003. A cryo-electron microscopic study of ribosome-bound termination factor RF2. Nature. 421, 87-90.

101. Blanchard S. C., Kim H. D., Gonzalez R. L., Jr., Puglisi J. D„ Chu S. 2004. tRNA dynamics on the ribosome during translation. Proc Natl Acad Sci US A. 101, 12893-8.

102. Subramanian A. R., Dabbs E. R. 1980. Functional studies on ribosomes lacking protein LI from mutant Escherichia coli. Eur J Biochem. 112, 425-30.

103. Czworkowski J., Moore P. B. 1997. The conformational properties of elongation factor G and the mechanism of translocation. Biochemistry. 36, 10327-10334.

104. Inoue-Yokosawa N., Ishikawa C., Kaziro Y. 1974. The role of guanosine triphosphate in translocation reaction catalyzed by elongation factor G. J Biol Chem. 249, 4321-3.

105. Fujiwara T., Ito K., Yamami T., Nakamura Y. 2004. Ribosome recycling factor disassembles the post-termination ribosomal complex independent of the ribosomal translocase activity of elongation factor G. Mol Microbiol. 53, 517-28.

106. Dincbas V., Heurgue-Hamard V., Buckingham R. H., Karimi R., Ehrenberg M.1999. Shutdown in protein synthesis due to the expression of mini-genes in bacteria. J Mol Biol. 291, 745-59.

107. Zavialov A. V., Hauryliuk V. V., Ehrenberg M. 2005. Splitting of the posttermination ribosome into subunits by the concerted action of RRF and EF-G. Mol Cell. 18, 675-686.

108. Gao N., Zavialov A. V., Li W„ Sengupta J., Valle M., Gursky R. P., Ehrenberg M„ Frank J. 2005. Mechanism for the disassembly of the posttermination complex inferred from cryo-EM studies. Mol Cell. 18, 663-674.

109. Kiel M. C., Raj V. S., Kaji H., Kaji A. 2003. Release of ribosome-bound ribosome recycling factor by elongation factor G. J Biol Chem. 278, 48041-50.

110. Hirokawa G., Kiel M. C., Muto A., Selmer M., Raj V. S., Liljas A., Igarashi K., Kaji PL, Kaji A. 2002. Post-termination complex disassembly by ribosome recycling factor, a functional tRNA mimic. Embo J. 21, 2272-81.

111. Hirokawa G., Kiel M. C., Muto A., Kawai G., Igarashi K., Kaji H, Kaji A. 2002. Binding of ribosome recycling factor to ribosomes, comparison with tRNA. J Biol Chem. Ill, 35847-52.

112. Gao N., Zavialov A. V., Li W., Sengupta J., Valle M., Gursky R. P., Ehrenberg M., Frank J. 2005. Mechanism for the disassembly of the posttermination complex inferred from cryo-EM studies. Mol Cell. 18, 663-74.

113. Peske F., Rodnina M. V., Wintermeyer W. 2005. Sequence of steps in ribosome recycling as defined by kinetic analysis. Mol Cell. 18, 403-412.

114. Antoun A., Pavlov M. Y., Tenson T., Ehrenberg M. M. 2004. Ribosome formation from subunits studied by stopped-flow and Rayleigh light scattering. Biol Proced Online. 6, 35-54.

115. Cayama E., Yepez A., Rotondo F., Bandeira E., Ferreras A. C., Triana-Alonso F. J.2000. New chromatographic and biochemical strategies for quick preparative isolation of tRNA. Nucleic Acids Res. 28, E64.

116. Forster A. C., Weissbach H., Blacklow S. C. 2001. A simplified reconstitution of mRNA-directed peptide synthesis: activity of the epsilon enhancer and an unnatural amino acid. Anal Biochem. 297, 60-70.