Структурно-функциональное исследование транспортно-матричной РНК Escherichia coli тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.10, кандидат химических наук Иванов, Павел Валерьевич

• Иванов, Павел Валерьевич
• кандидат химических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат химических наук Иванов, Павел Валерьевич

СОДЕРЖАНИЕ.

1. СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

2. ВВЕДЕНИЕ.

3. Терминация трансляции и процессы, конкурирующие с ней /Обзор литературы/

3.1.Терминация трансляции.

3.1.1. Историческая справка.

3.1.2. Терминация трансляции. Общие сведения.

3.1.3. Декодирующие факторы терминации.

3.1.4. Концепция „молекулярной мимикрии".

3.1.4.1. Предполагаемая „антикодоновая мимикрия".

3.1.5. Освобождение синтезированного полипептида с помощью факторов терминации.

3.1.6. Диссоциация пост-терминационного комплекса.

3.1.7. Диссоциация рибосом на субчастицы для последующих раундов трансляции.

3.2.Процессы, конкурирующие с терминацией трансляции.

3.2.1. Рекодирование стоп-кодонов.

3.2.1.1. Программированный трансляционный сдвиг рамки считывания и программированное прочтение стоп-кодонов.

3.2.1.2. Рекодирование стоп-кодона гена 60 бактериофага Т4 (translational hopping).

3.2.1.3.Включение селеноцистеина на стоп-кодоне UGA.

3.2.2. Конкуренция между терминацией трансляции и тмРНК.

3.2.3.Конкуренция между терминацией трансляции и бактериальным токсином RelE.

3.2.4.Триптофан как эффективный ингибитор терминации трансляции.

3.2.5. Деградация мРНК, содержащих преждевременный стоп-кодон (nonsense-mediated decay) в клетках эукариот.

4. Результаты и Обсуждение.

4.1. Неканонический комплекс между тмРНК и EF-Tu.

4.2. Модель взаимодействия тмРНК с рибосомой.

4.3. Поиск элемента тмРНК, обеспечивающего узнавание А участком рибосомы

4.4. Исследование роли некоторых консервативных нуклеотидов тмРНК.

4.5. Поиск интрамолекулярных супрессоров для летальных мутаций 85-86UA-+CC и 300-301UA—CC.

4.6. Мутации нуклеотидов тРНК-подобной части, затрагивающие активность тмРНК.

4.7. Разработка метода выделения комплекса транспортно-матричной РНК с рибосомой.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

5.1. Реактивы, буферы и растворы.

5.2. Биопрепараты.

6.3.Трансформация клеток Escherichia coli.

5.3.1. Приготовление компетентных клеток для трансформации с помощью теплового шока.

5.3.2. Приготовление компетентных клеток для электротрансформации.

5.4. Трансформация.

5.4.1. Электротрансформация клеток Е coli.

5.4.2. Трансформация с помощью теплового шока.

5.5. Клонирование гена, кодирующего тмРНК.

5.6. Создание генетической системы.

5.7. Конструирование плазмиды pStr.

5.8. Введение мутаций в ген, кодирующий тмРНК.

5.8.1. Сайт-направленный мутагенез.

5.8.2. Случайный мутагенез тмРНК in vivo и анализ мутантов.

5.9. Определение первичной структуры ДНК по Сэнгеру.

5.10. Анализ активности мутантных молекул тмРНК.

5.10.1. Анализ активности мутантных молекул тмРНК с помощью „генетической системы".

5.10.2. Определение активности молекул тмРНК с помощью гибридного фага МттР22.

5.10.3. Аминоацилирование тмРНК.

5.11. Получение S30 экстракта.

5.12. Выделение комплекса тмРНК, взаимодействующей с рибосомой.

5.12.1. Выделение комплекса тмРНК, взаимодействующей с рибосомой.

5.12.2. Выделение суммарной РНК комплекса.

5.12.3. Выделение суммарных белков комплекса.

5.13. Фотоаффинное химическое сшивание тмРНК.

5.13.1. Синтез тмРНК с помощью Т7-РНК-полимеразы.

5.13.2. Синтез 4-тиоуридин содержащей тмРНК с помощью Т7-РНК-полимеразы.

5.13.3. Фотоаффинное химическое сшивание тмРНК с фактором элонгации Ти или с S100 экстрактом.

5.13.4. Внутримолекулярное фотоаффинное химическое сшивание тмРНК .95 5.14. Анализ продуктов сшивания.

5.14.1. Анализ белкового компонента сшивки.95'

5.14.2. Анализ продуктов сшивания с помощью реакции обратной транскрипции

5.14.3. Гидролиз тмРНК с помощью РНКазы Н.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурно-функциональное исследование транспортно-матричной РНК Escherichia coli»

Разнообразные РНК и РНК-белковые комплексы необходимы для протекания большого числа клеточных процессов. Так, например, биосинтез белка происходит на рибосоме большом рибонуклеопротеидном комплексе. В этом процессе принимают участие также мРНК и тРНК, которые по ходу действия формируют функциональные комплексы с различными белковыми компонентами аминоацил-тРНК-синтетазами, факторами трансляции. В 1996 году было показано участие в трансляции тмРНК уникальной молекулы, сочетающей в себе активность как тРНК, так и мРНК. тмРНК основной участник процесса транс-трансляции, т.е. переключения синтеза белка с мРНК на мРНКподобную часть тмРНК. Первоначально считалось, что этот механизм позволяет освободить рибосомы, „арестованные" на З-конце матричной РНК, лишенной стопкодона, и внести на С-конец недосинтезированных белков сигнальную ферментами процессинга, последовательность (тагирование белков), тем самым направить их на деградацию с помощью специфических протеаз клетки. Однако дальнейшие исследования показали, что в клетках транс-трансляция может происходить и при возникновении паузы трансляции, например, при появлении в А участке рибосомы кодона, соответствующего антикодону редкой тРНК, или при низкой эффективности терминации. В настоящее время детальной информации о молекулярном механизме транстрансляции и о механизме взаимодействия тмРНК с рибосомой не существует. Данная работа посвящена структурно-функциональному исследованию транспортно- матричной РНК Escherichia соН. Поскольку собственно тмРНК посвящено несколько современных обзоров, мы решили включить в настоящую диссертацию обзор литературы, охватывающий различные аспекты терминации трансляции и конкурирующих с ней процессов.Терминация трансляции и процессы, конкурирующие с ней /Обзор литературы/ 3.1.Терминация трансляции Трансляция это один из фундаментальных процессов, протекающих в живой клетке. В ходе него рибосома переводит генетическую информацию, закодированную в последовательности нуклеотидов мРНК, в последовательность аминокислот. В трансляции принято выделять три стадии инициацию, элонгацию и терминацию, на каждой из которых рибосома взаимодействует с определенными белковыми факторами. Так терминация трансляции происходит благодаря совместной работе нескольких белковых факторов. Долгое время изучение именно стадии терминации трансляции было одной из наиболее трудных задач в молекулярной биологии. Недавние успехи в области кристаллографии, рентгеноструктурного анализа и криоэлектронной микроскопии макромолекул, участвующих в трансляции, смогли приоткрыть завесу в понимании механизма терминации трансляции и детальной роли факторов терминации. 3.1.1. Историческая справка Существование стоп- или нонсенс-кодонов как „носителей информации о границах генов" постулировал Крик в 1961 году [1]. Экспериментально нонсенс мутации (появление стоп-кодонов) и их супрессорные мутации впервые обнаружили в системе бактерия-фаг [2]. Позже все три нонсенс-кодона: UAA, UAG [3] и UGA [4] были идентифицированы. Данные кодоны не кодировали аминокислот [5], а их присутствие в мРНК служило сигналом для освобождения полипептида из рибосомы в системе трансляции in vitro [6]. Механизм узнавания стоп-кодонов и собственоо терминации трансляции долгое время оставался непонятным. Впервые в 1965 году было показано, что освобождение синтезированнного полипептида из рибосомы происходит не с помощью определенной терминирующей тРНК, а требует участия кодон-специфичных декодирующих белковых факторов, названных позднее факторами терминации. 8 бактериях стоп-кодоны узнаются специфическими белковыми факторами названными позднее факторами терминации трансляции I класса [7], один из которых имеет специфичность к UAA и UAG (RF1), а второй к UAA и UGA (RF2) [8]. Позднее был обнаружен третий фактор терминации RF3 [9,10], который не имел специфичности к какому-либо кодону, но стимулировал активность факторов RF1 и RF2 in vitro. 3.1.2. Терминация трансляции. Общие сведения. Терминация трансляции финальная стадия биосинтеза белка происходит в три этапа: (1) освобождение новосинтезированного белка в ответ на появление стопсигнала в А участке рибосомы, (2) диссоциация факторов терминации из посттерминационного комплекса, и (3) диссоциация рибосомы на субчастицы для последующего раунда трансляции. Эти три этапа терминации очень четко

Заключение диссертации по теме «Биоорганическая химия», Иванов, Павел Валерьевич

выводы

1. ССА-конец тмРНК не участвует в формировании неканонического комплекса с EF-Tu-GDP.

2. Результаты фотоаффинного внутримолекулярного сшивания свидетельствуют в пользу существования в молекуле тмРНК двух структурных доменов.

3. Предложена гипотетическая схема взаимодействия тмРНК с рибосомой в процессе транс-трансляции.

4. Методом сайт-направленного мутагенеза показана важность нуклеотидов 85-86UA и 300-301UA для функционирования тмРНК.

5. Разработана система селекции /о vivo функционально активных молекул тмРНК.

6. Получены комплексы тмРНК с рибосомой на разных этапах трансляции мРНК-подобной части тмРНК.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Иванов, Павел Валерьевич, 2003 год

1. Crick, F.H., Barnett, L., Brenner, S. & Watts-Tobin, R.J. General nature of the genetic code for proteins. Nauchni Tr. Vissh. Med. Inst. Sofiia. 192, 1227-1232 (1961).

2. Brenner, S., Stretton, A.O.W. & Kaplan, S. Genetic code: the 'nonsense' triplets for chain termination and their suppression. Nature 206, 994-998 (1965).

3. Weigert, M.G. & Garen, A. Base composition of non-sense codons in E.coli. Nature 206, 992(1965).

4. Brenner, S., Barnett, L., Katz, E.R. & Crick, F.H.C. UGA: A third nonsense triplet in the genetic code. Nature 213, 449-450 (1967).

5. Khorana, H.G. et al. Polynucleotide synthesis and the genetic code, in Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology, Vol. XXXI 39-49 (Cold Spring Harbour Laboratory of Quantitative Biology, New York, 1966).

6. Takanami, M. & Yan, Y. The release of polypeptide chains from ribosomes in cell-free amino acid-incorporating systems by specific combinations of bases in synthetic polyribonucleotides. Proc. N.A.S. 54, 1450-1458 (1965).

7. Capecchi, M.R. Polypeptide chain termination in vitro: isolation of a release factor. Proc. Natl. Acad. Sci., USA 58,1144-1151 (1967).

8. Scolnick, E., Tompkins, R., Caskey, T. & Nirenberg, M. Release factors differing in specificity for terminator codons. Proc. Nat. Acad. Sci., USA. 61, 768-774 (1968).

9. Milman, G., Goldstein, J., Scolnick, E. & Caskey, T. Peptide chain termination. III. Stimulation of in vitro termination. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 63, 183-190 (1969).

10. Goldstein, J.L. & Caskey, C.T. Peptide chain termination: effect of protein S on ribosomal binding of RFs. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 67, 537-?. (1970).

11. Arkov, A.L., Mankin, A. & Murgola, E.J. An rRNA Fragment and Its Antisense Can Alter Decoding of Genetic Information. J. Bacteriol. 180, 2744-2748 (1998).

12. Arkov, A.L. & Murgola, E.J. Ribosomal RNAs in translation termination: facts and hypotheses. Biochemistry (Mosc) 64, 1354-9 (1999).

13. Green, R. & Noller, H.F. Ribosomes and translation. Annu. Rev. Biochem. 66, 679-716(1997).

14. Velichutina, I.V., Hong, J.Y., Mesecar, A.D., Chernoff, Y.O. & Liebman, S.W. Genetic interaction between yeast Saccharomyces cerevisiae release factors and the decoding region of 18 S rRNA. J. Mot. Biol. 305, 715-727 (2001).

15. Poole, E. & Tate, W. Release factors and their role as decoding proteins: specificity and fidelity for termination of protein synthesis. Biochim Biophys Acta 1493, 1 -11 (2000).

16. Chavatte, L., Frolova, L., Kisselev, L. & Favre, A. The polypeptide chain release factor eRF1 specifically contacts the s(4)UGA stop codon located in the A site of eukaryotic ribosomes. Eur. J. Biochem. 268, 2896-904 (2001).

17. Chavatte, L., Seit-Nebi, A., Dubovaya, V. & Favre, A. The invariant uridine of stop codons contacts the conserved NIKSR loop of human eRF1 in the ribosome. EMBO J 21, 5302-5311 (2002).

18. Ivanov V, Beniaminov A , Mikheyev A & E, M. Hypothesis A mechanism for stop codon recognition by the ribosome: A bioinformatic approach. RNA 7, 1683-1692 (2001).

19. Kisselev, L., Ehrenberg, M. & Frolova, L. Termination of translation: interplay of mRNA, rRNAs and release factors? EMBO J. 22, 175-182. (2003).

20. Moffat, J.G., Timms, K.M., Trotman, C.N.A. & Tate, W.P. Interaction of the Release Factors with the Escherichia co/i Ribosome Structurally and Functionally-Important Domains. Biochimie 73, 1113-1120 (1991).

21. Moffat, J.G., Donly, B.C., Mccaughan, K.K. & Tate, W.P. Functional Domains in the Escherichia coli Release Factors Activities of Hybrids Between RF-1 and RF-2. Eur. J. Biochem. 213, 749-756 (1993).

22. Moffat, J.G. & Tate, W.P. A single proteolytic cleavage in release factor 2 stabilizes ribosome binding and abolishes peptidyl-tRNA hydrolysis activity. J. Biol. Chem. 269, 18899-18903(1994).

23. Nakamura, Y., Ito, K. & Isaksson, L.A. Emerging understanding of translation termination. Cell 87, 147-150 (1996).

24. Bulygin, K.N. et al. Positioning of the mRNA stop signal with respect to polypeptide chain release factors and ribosomal proteins in 80S ribosomes. FEBS Lett. 514, 96101 (2002).

25. Nakamura, Y. & Ito, К. How protein reads the stop codon and terminates translation. Genes Cells 3, 265-278. (1998).

26. Bertram, G., Bell, H.A., Ritchie, D.W., Fullerton, G. & Stansfield, I. Terminating eukaryote translation: domain 1 of release factor eRF1 functions in stop codon recognition. RNA 6, 1236-47. (2000).

27. Frolova, L., Seit-Nebi, A. & Kisselev, L. Highly conserved NIKS tetrapeptide is functionally essential in eukaryotic translation termination factor eRF1. RNA 8, 129136 (2002).

28. Seit-Nebi, A., Frolova, L. & Kisselev, L. Conversion of omnipotent translation termination factor eRF1 into ciliate-like UGA-only unipotent eRF1. EMBO Rep. 3, 881-886 (2002).

29. Ogle, J.M. et al. Recognition of cognate transfer RNA by the 30S ribosomal subunit. Science 292, 897-902 (2001).

30. Velichutina, I.V. et al. Mutations in helix 27 of the yeast Saccharomyces cerevisiae 18S rRNA affect the function of the decoding center of the ribosome. RNA 6, 11741184 (2000).

31. Fraser, C.M. et al. The minimal gene complement of Mycoplasma genitalium. Science 270, 397-403(1995).

32. Inamine, J.M., К. Ho, S. Loechel & Hu, P. Evidence that UGA is read as tryptophan rather than stop by Mycoplasma pneumoniae, Mycoplasma genitalium, Mycoplasma gallisepticum. J. Bacteriol. 172, 504-506 (1990).

33. Caskey, C.T., Forrester, W.C., Tate, W. & Ward, C.D. Cloning of the Escherichia coli release factor 2 gene. J. Bacteriol. 158, 365-168 (1984).

34. Weiss, R.B., Murphy, J.P. & Gallant, J.A. Genetic screen for cloned release factor genes. J. Bacteriol. 158, 362-364 (1984).

35. Frolova, L. et al. A highly conserved eukaryotic protein family possessing properties of polypeptide chain release factor. Nature 372, 701-703 (1994).

36. Bult, C.J. et al. Complete genome sequence of the methanogenic archaeon, Methanococcusjannaschii. Science 273, 1058-1073 (1996).

37. Smith, D.R. et al. Complete genome sequence of Methanobacterium thermoautotrophicum deltaH: functional analysis and comparative genomics. J. Bacteriol. 179, 7135-55. (1997).

38. Klenk, H.P. et al. The complete genome sequence of the hyperthermophilic, sulphate-reducing archaeon Archaeoglobus fulgidus. Nature 390, 364-370 (1997).

39. Dontsova, M. et al. Translation termination factor aRF1 from the archaeon Methanococcus jannaschii is active with eukaryotic ribosomes. FEBS Lett. 472, 213216. (2000).

40. Liu, D. et al. Solution structure of a TBP-TAF(11)230 complex: protein mimicry of the minor groove surface of the TATA box unwound by TBP. Cell 94, 573-583 (1998).

41. Savva, R. & Pearl, L.H. Nucleotide mimicry in the crystal structure of the uracil-DNA glycosylase-uracil glycosylase inhibitor protein complex. Nat. Struct. Biol. 2, 752-757 (1995).

42. Mol, C.D. et al. Crystal structure of human uracil-DNA glycosylase in complex with a protein inhibitor: protein mimicry of DNA. Cell 82, 701-708 (1995).

43. Nissen, P. et al. Crystal structure of the ternary complex of Phe-tRNAPhe, EF-Tu, anda GTP analog. Science 270, 1464-1472 (1995).

44. Ito, K., Ebihara, K., Uno, M. & Nakamura, Y. Conserved motifs in prokaryotic and eukaryotic polypeptide release factors: tRNA-protein mimicry hypothesis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 5443-5448 (1996).

45. Wilson, K.S. & Noller, H.F. Mapping the Position of Translational Elongation Factor EF-G in the Ribosome by Directed Hydroxyl Radical Probing. Cell 92, 131-139 (1998).

46. Agrawal, R., Penczek, P., Grassucci, R. & Frank, J. Visualization of elongation factor

47. G on The Escherichia coli 70S ribosome: The mechanism of translocation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 6134 6138 (1998).

48. Selmer, M., Al-Karadaghi, S., Hirakawa, G., Kaji, A. & Liljas, A. Crystal structure of Thermotoga maritima ribosome recycling factor: A tRNA mimic. Science 286, 23492352 (1999).

49. Frolova, L. et al. Mutations in the highly conserved GGQ motif of class 1 polypeptide ^ release factors abolish the ability of human eRF1 to trigger peptidyl-tRNA hydrolysis.1. RNA 5, 1014-1020(1999).

50. Ito, K., Uno, M. & Nakamura, Y. A tripeptide 'anticodon' deciphers stop codons in messenger RNA. Nature 403, 680-4. (2000).

51. Kervestin, S., Frolova, L., Kisselev, L. & Jean-Jean, O. Stop codon recognition in ciliates: Euplotes release factor does not respond to reassigned UGA codon. EMBO Rep. 2, 680-684 (2001).

52. Vestergaard, B. et al. Bacterial polypeptide release factor RF2 is structurally distinct from eukaryotic eRF1. Mol. Cell 8,1375-1382 (2001).

53. Rawat, U.B. et al. A cryo-electron microscopic study of ribosome-bound termination factor RF2. Nature 421, 87-90 (2003).

54. Caskey, C.T., Beaudet, A.L., Scolnick, E.M. & Rosman, M. Hydrolysis of f-Met-tRNA by peptidyl transferase. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 68, 3163-3167. (1971).

55. Polacek, N. et al. The critical role of the universally conserved A2602 of 23S ribosomal RNA in the release of the nascent peptide during translation termination. Mol. Cell 11,103-112(2003).

56. Freistroffer, D.V., Pavlov, M.Y., MacDougall, J., Buckingham, R.H. & Ehrenberg, M. Release factor RF3 in E.coli accelerates the dissociation of release factors RF1 and RF2 from the ribosome in a GTP-dependent manner. EMBO J. 16, 4126-4133 (1997).

57. Wilson, P.G. & Cuthbertson, M.R. SUF12 suppressor protein in yeast, a fusion protein related to the EF-1 family of elongation factors. J. Mol. Biol. 199, 559-573 (1988).

58. Zhouravleva, G. et al. Termination of translation in eukaryotes is governed by two interacting polypeptide chain release factors, eRF1 and eRF3. EMBO J14, 40654072 (1995).

59. Stansfield, I. et al. The products of the SUP45 (eRF1) and SUP35 genes interact to mediate translation termination in Saccharomyces cerevisiae. EMBO J14, 4365-4373 (1995).

60. Ito, K., Ebihara, K. & Nakamura, Y. The stretch of C-terminal acidic amino acids of translational release factor eRF1 is a primary binding site for eRF3 of fission yeast. RNA 4, 958-972 (1998).

61. Merkulova, T.I., Frolova, L.Y., Lazar, M., Camonis, J. & Kisselev, L.L. C-terminal domains of human translation termination factors eRF1 and eRF3 mediate their in vivo interaction. FEBS Lett. 443, 41-47. (1999).

62. Buckingham, R.H., Grentzmann, G. & Kisselev, L. Polypeptide chain release factors. Mol. Microbiol. 24, 449-456 (1997).

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

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

65. Grentzmann, G., Brechemierbaey, D., Heurgue, V., Mora, L. & Buckingham, R.H. Localization and characterization of the gene encoding release factor RF3 in Escherichia coli. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 91, 5848-5852 (1994).

66. Mikuni, O. et al. Identification of the prfC gene, which encodes peptide-chain-release factor 3 of Escherichia coli. Proc. Natl. Acad .Sci. USA 91, 5798-5802 (1994).

67. Kushnirov, V.V. et al. Nucleotide sequence of the SUP2 (SUP35) gene of Saccharomyces cerevisiae. Gene 66, 45-54 (1988).

68. Grentzmann, G. et al. Release factor RF-3 GTPase activity acts in disassembly of the ribosome termination complex. RNA 4, 973-983 (1998).

69. Frolova, L. et al. Eukaryotic polypeptide chain release factor eRF3 is an eRF1- and ribosome-dependent guanosine triphosphatase. RNA 2, 334-341 (1996).

70. Hoshino, S. et al. Molecular cloning of a novel member of the eukaryotic polypeptide chain- releasing factors (eRF). Its identification as eRF3 interacting with eRF1. J. Biol. Chem. 273, 22254-22259. (1998).

71. Jakobsen, C.G., Segaard, T.M., Jean-Jean, O., Frolova, L. & Justesen, J. Identification of a novel termination release factor eRF3b expressing the eRF3 activity in vitro and in vivo. Mol Biol (Mosk) 35, 672-681 (2001).

72. Hoshino, S. et al. Novel function of the eukaryotic polypeptide-chain releasing factor 3 (eRF3/GSPT) in the mRNA degradation pathway. Biochemistry (Moscow) 64,136772. (1999).

73. Cosson, В. et al. Poly(A)-binding protein and eRF3 are associated in vivo in human and Xenopus cells. Biol. Cell. 94, 205-216 (2002).

74. Paulin, F.E., Campbell, L.E., O'Brien, K., Loughlin, J. & Proud, C.G. Eukaryotic translation initiation factor 5 (elF5) acts as a classical GTPase-activator protein. Curr. Biol. 11, 55-59 (2001).

75. Scheffzek, K„ Klebe, C., Fritzwolf, K., Kabsch, W. & Wittinghofer, A. Crystal structure of the nuclear Ras-related protein Ran in its GDP-bound form. Nature 374, 378-381 (1995).

76. Scheffzek, K. et al. Structural analysis of the GAP-related domain from neurofibroma and its implications. EMBO J17, 4313-4327 (1998).

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

78. Ishino, T. et al. Interaction of ribosome recycling factor and elongation factor EF-G with E. coli ribosomes studied by the surface plasmon resonance technique. Genes to Cells 5, 953-963. (2000).

79. Schilling-Bartetzko, S., Franceschi, F., Sternbach, H. & Nierhaus, K.H. Apparent Association Constants of Transfer RNAs for the Ribosomal A-Site, P-Site, and E-Site. J. Biol. Chem. 267, 4693-4702 (1992).

80. Brierley, I. Ribosomal frameshifting on viral RNAs. J. Gen. Virol. 76, 1885-18921995).

81. Farabaugh, PJ. Programmed translational frameshifting. Microbiol. Rev. 60,103-1341996).

82. Fbtterer, J., Kisslaszlo, Z. & Hohn, T. Nonlinear Ribosome Migration on Cauliflower Mosaic Virus-35S RNA. Cell 73, 789-802 (1993).

83. Maia, I.G., Seron, K., Haenni, A.L. & Bernardi, F. Gene expression from viral RNA genomes. Plant Mol. Biol. 32, 367-391 (1996).

84. Chandler, M. & Fayet, O. Translational Frameshifting in the Control of Transposition in Bacteria. Mol. Microbiol. 7, 497-503 (1993).

85. Tsuchihashi, Z. Translational Frameshifting in the Escherichia-Coli dnaX Gene Invitro. Nucleic Acids Res 19, 2457-2462 (1991).-4:

86. Tsuchihashi, Z. & Brown, P.O. Sequence Requirements for Efficient Translational Frameshifting in the Escherichia co//-dnaX Gene and the Role of an Unstable Interaction Between transfer RNA(Lys) and an AAG Lysine Codon. Gene Develop. 6, 511-519(1992).

87. Jacks, T. & Varmus, H.E. Expression of the Rous Sarcoma virus pol gene by ribosomal frameshifting. Science 230,1237-1242. (1985).

88. Jacks, Т., Madhani, H.D., Masiarz, F.R. & Varmus, H.E. Signals for ribosomal frameshifting in the Rous Sarcoma virus gag pol region. Celi 55, 447-458. (1988).

89. Weiss, R.B., Dunn, D.M., Shuh, M., Atkins, J.F. & Gesteland, R.F. E. coli ribosomes Re-phase on retroviral frameshift signals at rates ranging from 2 to 50 percent. The New Biologist 1, 159-169 (1989).

90. Garcia, A., Vanduin, J. & Pleij, C.W.A. Differential Response to Frameshift Signals in Eukaryotic and Prokaryotic Translational Systems. Nucleic Acids Res 21, 401-406 (1993).

91. Jacks, Т., Townsley, K., Varmus, H.E. & Majors, J. Two efficient ribosomal frameshifting events are required for synthesis of mouse mammary tumor virus gag related polyproteins. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84, 4298-4302. (1987).

92. Jacks, T. et al. Characterization of ribosomal frameshifting in HIV 1 gag pol expression. Nature 331, 280-283. (1988).

93. Sekine, Y. & Ohtsubo, E. DNA sequences required for translational frameshifting in production of the transposase encoded by IS1. Mol Gen Genet 235, 325-32 (1992).

94. Parkin, N.T., Chamorro, M. & Varmus, H.E. Human Immunodeficiency Virus Type-1 gag-pol Frameshifting Is Dependent on Downstream messenger RNA Secondary Structure Demonstration by Expression in vivo. J. Virol. 66, 5147-5151 (1992).

95. Marczinke, В., Fisher, R., Vidakovic, M., Bloys, A.J. & Brierley, I. Secondary structure and mutational analysis of the ribosomal frameshift signal of rous sarcoma virus. J. Mol. Biol. 284, 205-225 (1998).

96. Tu, C.L., Tzeng, Т.Н. & Bruenn, J.A. Ribosomal Movement Impeded at a Pseudoknot Required for Frameshifting. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89, 34-38 (1992).

97. Somogyi, P., Jenner, A.J., Brierley, I. & Inglis, S.C. Ribosomal Pausing During Translation of an RNA Pseudoknot. Mol. Cell. Biol. 13, 6931-6940 (1993).

98. Hatfield, D.L., Levin, J.G., Rein, A. & Oroszalan, S. Translational Suppression in Retroviral Gene Expression. Advances in Virus Research 41, 193-239 (1992).

99. Carlson, B.A. et al. Transfer RNA modification status influences retroviral ribosomal frameshifting. Virology 255, 2-8 (1999).

100. Brierley, I., Meredith, M.R., Bloys, A.J. & Hagervall, T.G. Expression of a coronavirus ribosomal frameshift signal in Escherichia colt Influence of tRNA anticodon modification on frameshifting. J. Mol. Biol. 270, 360-373 (1997).

101. Cassan, M., Delaunay, N., Vaquero, C. & Rousset, J.P. Translational Frameshifting at the GAG-Pol Junction of Human Immunodeficiency Virus Type 1 Is Not Increased in Infected T-Lymphoid Cells. J Virol 68, 1501-1508 (1994).

102. Reil, H., Hoxter, M., Moosmayer, D., Pauli, G. & Hauser, H. CD4 expressing human 293 cells as a tool for studies in HIV-1 replication: The efficiency of translational frameshifting is not altered by HIV-1 infection. Virology 205, 371-375 (1994).

103. Craigen, W.J. & Caskey, T. Expression of peptide chain release factor 2 requires a high efficiency frameshift. Nature 322, 273-275. (1986).

104. Belcourt, M.F. & Farabaugh, P.J. Ribosomal Frameshifting in the Yeast Retrotransposon Ту Transfer-RNAs Induce Slippage on a 7-Nucleotide Minimal Site. Cell 62, 339-352 (1990).

105. Matsufuji, S. et al. Autoregulatory frameshifting in decoding mammalian ornithine decarboxylase antizyme. Cell 80, 51-60 (1995).

106. Ivanov, I.P., Matsufuji, S., Murakami, Y., Gesteland, R.F. & Atkins, J.F. Conservation of polyamine regulation by translational frameshifting from yeast to mammals. EMBO J19, 1907-1917(2000).