리보솜-촉매작용 펩티드결합 생성의 2단계 화학메커니즘
- 전문가 제언
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○ 천연 단백질 합성의 화학적 단계인 펩티드결합 생성은 리보솜의 큰 소단위체에 의해 촉매 작용된다. 결정구조는 펩티드결합 생성을 위한 활성자리는 오지 RNA로만 구성되었다. 최근 연구는 어떻게 RNA활성자리가 단백질합성을 위해 적당한 속도로 기본적 생물학적 반응을 촉매작용을 할 수 있는지에 관하여 집중했다.
○ 여기서 펩티딜-이동 RNA모방의 반응센터 내부의 5위치에 반응속도론적 동위원소 효과의 분석으로 펩티드결합 생성의 전이 상태가 보고되었다. 비-촉매작용 반응과는 달리 사면체형 중간체의 생성과 친핵성 질소로부터 양성자 이동은 속도제한 단계에서 생긴다. 그 반응은 동시에 진행되지 않고 대신 사면체형 중간체의 파괴가 분리된 고속단계에서 일어난다.
○ 이것은 기질 위치잡기에 추가하여 리보솜이 속도제한 전이 상태를 변경해 화학 촉매작용을 한다. 펩티드기 전달효소 반응은 펩티딜-tRNA의 카보닐탄소에 아미노아크릴-tRNA의 -아미노기의 친핵성 공격으로 일어난다. 만약 기질위치 정하는 것이 유일한 촉매작용이라면 리보솜 내부에서 메커니즘은 비-촉매작용 반응과 똑같겠지만 여기서는 두 사면체형 중간체들의 경로가 뒤따라 일어난다.
○ 리보솜은 변화된 화학메커니즘을 통해 계산된 107-배로 펩티드결합 생성속도를 증가시킨다. 리보솜은 친핵공격을 배위하고 단일 속도제한 단계에서 탈수소에 의해서 기질자리 잡기 한계를 넘어서 상당한 촉매역할도 갖는다. 리보솜의 RNA 활성자리에 의한 촉매작용은 비 촉매작용 반응에 의한 펩티드결합 생성의 반응경로를 근본적으로 변경한다.
○ 펩티드결합 생성반응은 단백질합성의 기본적인 화학적 합성단계로 리보솜-촉매작용이 가장 중요하다. 리보솜의 활성화자리는 오직 RNA로만 구성되어 있고 그 RNA활성화자리가 단백질 합성속도를 조절한다. 단백질 합성단계인 펩티드결합 생성의 촉매작용은 반응속도를 엄청난 크기로 상승시키는 경로를 해명하는 2단계 화학메커니즘은 단백질 생산 산업에 광범위하게 활용될 것으로 기대된다.
- 저자
- D. A. Hiller et al.
- 자료유형
- 학술정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 화학·화공
- 연도
- 2011
- 권(호)
- 476
- 잡지명
- Nature
- 과학기술
표준분류 - 화학·화공
- 페이지
- 236~240
- 분석자
- 여*현
- 분석물
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