СТРУКТУРНЫЕ ПЕРЕХОДЫ В ПОЛИАДЕНИЛОВОЙ КИСЛОТЕ: ВОЗМОЖНОЕ УЧАСТИЕ ЕЕ ДВУХСПИРАЛЬНЫХ ФОРМ В БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

Зарудная М. И.
Институт молекулярной биологии и генетики Национальной академии наук Украины, 252143 Киев, Украина
Поли(А)-хвосты мРНК участвуют во многих биологических процессах, таких, например, как деструкция мРНК и инициация трансляции, но механизмы их функционирования неизвестны. В связи с этим представляется целесообразным дальнейшее исследование физико-химических свойств полиадениловой кислоты и, в частности, ее конформационных перестроек. Для изучения структурных переходов в поли(А) мы использовали два новых подхода: электрофорез в агарозных гелях и метод протонной буферной емкости. Все известные в литературе формы поли(А) - однонитевая, две различные двухспиральные формы, а также "замороженная" форма (наши обозначения этих форм: S, D2H, D3H и F) - регистрируются методом электрофореза. Показано, что D3H-форма имеет меньший коэффициент трения, чем D2H-форма, а F-форма представляет собой объемистую структуру. Предложенa модель образования "замороженной" формы поли(А). Методом протонной буферной емкости показано, что D3H-форма поли(А) образуется в две стадии, первая из которых является высококооперативным процессом. Подтверждено предположение о конформационном изменении D2H-формы при pH ~5. Конформационные переходы в поли(А) вызываются протонированием аденина по положению N1. Поскольку в клетке протонирование аденина в РНК может быть вызвано локальным изменением рН, метилированием нуклеозидных остатков, а также взаимодействием РНК с белками, мы предположили что при определенных условиях в клеточных РНК могут образовываться двойные олиго(А)-спирали и предложили модели возможного участия поли(А)-хвостов мРНК в форме двойных спиралей в таких процессах, как терминация полиаденилирования, саморегуляция синтеза РАВ и инициация трансляции. В настоящее время еще нет экспериментального подтверждения функционирования в клетке двойных олиго(А)-спиралей. Предполагается только, что ELAV-подобные белки узнают вторичную или третичную структуру поли(А). Эти белки стабилизируют ARE-содержащие мРНК, но механизм их действия неизвестен. Мы предполагаем, что в основе механизма стабилизации лежит процесс образования внутренней двойной олиго(А)-спирали в поли(А)-хвосте мРНК под действием ELAV-подобного белка. Такая спираль будет устойчива к действию поли(А)-нуклеазы.