Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Структурно-функциональный анализ фактора терминации трансляции эукариот eRF1

ВАК РФ 03.00.03, Молекулярная биология

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Сеит Неби Алим Сабри

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ТЕРМИНАЦИЯ ТРАНСЛЯЦИИ

1.1. Первичные и третичные структуры факторов терминации 1-го класса

1.2. Роль рРНК при терминации трансляции

1.3. Зависимость терминации трансляции от контекста мРНК и от пептидил-тРНК

1.4. Гипотезы о декодировании стоп-кодонов

1.5. Взаимодействие eRFl и eRF

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 43 2.1. Материалы

2.1.1 Штаммы бактерий и плазмиды

2.1.2 Среды

2.1.3. Реактивы

2.1.4. Ферменты

2.1.5. Олигонуклеотиды 45 2.2 Методы исследований

2.2.1. Выделение плазмидной ДНК из Е.coli

2.2.2. Электрофорез ДНК в агарозном геле

2.2.3. Расщепление ДНК эндонуклеазами рестрикции и реакция лигирования ДНК

2.2.4. Трансформация Е. coli плазмидной ДНК

2.2.5. Трансформация Е. coli плазмидной ДНК методом электропорации

2.2.6. Очистка фрагментов ДНК в легкоплавкой агарозе

2.2.7. Полимеразная цепная реакция (ПДР)

2.2.8. Сайт-направленный мутагенез с помощью набора "GeneEditor"

2.2.9. Сайт-направленный мутагенез с помощью праймеров, содержащих уникальный сайт рестрикции

2.2.10. Сайт-направленный мутагенез методом "мегапраймера"

2.2.11. Сайт-направленный мутагенез согласно протоколу "QuikChange"

2.2.12. Синтез и выделение белков 55 2.2.13 Электрофорез белков в денатурирующем 12% ПААГ 56 2.2.14. Определение активности eRF 1 56 2.2.15 Определение ГТФазной активности eRF

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Клонирование и экспрессия eRFl

3.2. Сайт-направленный мутагенез и определение функциональной активности eRF

3.3. Минидомен GGQ 61 3. 4. Минидомен NIKS 67 3.5. Минидомен Y-C-F 74 3. 6. Заключение 82 ВЫВОДЫ 84 БЛАГОДАРНОСТИ 85 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АТФ аденозинтрифосфат

БСА бычий сывороточный альбумин гдф гуанозиндифосфат

ГТФ гуанозинтрифосфат

ГТФаза ГТФ гидролаза

ДНК дезоксирибонуклеиновая кислота дтт дитиотрейтол ед. акт. единица активности имп/мин импульсов в минуту кДНК ДНК комплиментарная РНК мкг микрограмм мкл микролитр мкМ микромолярная концентрация мМ милимолярная концентрация мРНК матричная рибонуклеиновая кислота

ПЦР полимеразная цепная реакция

РНК рибонуклеиновая кислота

РНКаза рибонуклеаза рРНК рибосомальная рибонуклеиновая кислота

ТЕМЕД N,N,N' ,N' -тетраэтилендиамид тРНК транспортная рибонуклеиновая кислота

ЭДТА этилендиаминтетрауксусная кислота

OD600 оптическая плотность при 600 нм

УФ ультрафиолет

DTT дитиотрейтол

EDTA этилендиаминтетраацетат

IPTG изопропилтио-(3-Б-галактозид

PAAG полиакриламидный гель

PMSF фенилметансульфонил фторид

RF фактор терминации трансляции

SDS додецилсульфат натрия

Введение Диссертация по биологии, на тему "Структурно-функциональный анализ фактора терминации трансляции эукариот eRF1"

Заключительная стадия биосинтеза полипептидной цепи - терминация трансляции - происходит в тот момент, когда в А-участке рибосомы, оказывается один из трех стоп-кодонов транслируемой мРНК - UAA, UAG или UGA. Ключевую роль в этом процессе играют белковые факторы терминации трансляции, которые подразделяются на два класса: факторы первого класса, или кодон-специфичные факторы, принимающие участие в узнавании стоп-кодона и в гидролизе пептидил-тРНК; и факторы второго класса, обладающие способностью связывать и гидролизовать ГТФ, и стимулирующие активность факторов первого класса.

Хотя общая схема терминации трансляции давно известна, молекулярные механизмы этого процесса остаются неясными. В частности, неизвестно, как происходит декодирование стоп-кодона в рибосоме эукариот и каким образом катализируется гидролиз пептидил-тРНК в пептидил-трансферазном центре рибосомы.

Недавно для факторов терминации трансляции первого класса прокариот (RF1 и RF2) найдены трипептиды участвующие в узнавании второго и третьего нуклеотидов стоп-кодонов. Из-за существенного структурного и функционального различия факторов терминации прокариот и эукариот эти данные не могут быть перенесены на эукариотическую систему терминации трансляции. До сих пор, проблема декодирования стоп-кодонов у эукариот остается нерешенной, хотя в последние 2-3 года эта область привлекает все возрастающие внимание исследователей.

Основная цель данной работы состояла в выяснении функциональной роли аминокислотных остатков, находящихся в высоко консервативных минидоменах eRFl человека. В задачи работы входило получение генноинженерных конструкций, позволяющих проводить сверхэкспрессию eRFl человека в клетках Е. coli; получение точечных замен аминокислот в области минидоменов GGQ, NIKS и Y-C-F; выделение, очистка и функциональная характеристика мутантных форм eRF 1.

К началу исследования, в базах данных имелось достаточно данных по первичной структуре факторов терминации из разных организмов, что позволило классифицировать все аминокислотные остатки eRFl на инвариантные, консервативные, полуконсервативные и вариабельные. Кроме того, в ходе исследования стала известна трехмерная структура eRFl человека, установленная в лаборатории Д. Барфорда, что помогло существенно уточнить интерпретацию полученных результатов.

Полученные нами результаты позволили опровергнуть ряд гипотез, появляющихся в литературе в 2000-2002 гг., касающихся механизмов декодирования стоп-кодонов и гидролиза пептидил-тРНК. Мы выявили ряд функционально существенных остатков аминокислот в консервативных участках eRFl, что подтвердило ранее высказанную гипотезу о том, что узнавание стоп-кодонов у экариот и прокариот осуществляется по разному.

Заключение Диссертация по теме "Молекулярная биология", Сеит Неби Алим Сабри

выводы

1. Минидомен GGQ eRFl человека важен как для осуществления гидролиза сложноэфирной связи пептидил-тРНК, так и для связывания с рибосомой, но не вовлечен в узнавание стоп-кодонов.

2. Остаток глутамина (Glnl85) в мотиве GGQ не вовлечен в координацию молекул воды при гидролизе сложноэфирной связи пептидил-тРНК, как это предполагали ранее. Остаток аргинина (Argl89) в минидомене GGQ необходим как для связывания с рибосомой, так и для гидролиза сложноэфирной связи пептидил-тРНК

3. Консервативный минидомен NIKS eRFl человека важен для связывания eRFl с рибосомой и участвует непосредственно или опосредованно в узнавании стоп-кодонов.

4. Дипептид аспаргин-изолейцин (Asn61-Ile62) мотива NIKS модулирует способность eRFl декодировать стоп-кодоны. Остатки Ser64, Arg65, Arg68 необходимы для связывания eRFl с рибосомой.

5. Минидомен Y-C-F eRFl человека не участвует в связывании с рибосомой и непосредственно вовлечен в декодирование стоп-кодонов. Положения Cysl27, F131 и возможно Туг125, по-видимому, играют определяющую роль в декодировании стоп-кодонов.

6. Вариабельные положения 126, 128, 129, 130 и 132 минидомена Y-C-F eRFl человека, возможно, модулируют специфичность декодирования стоп-кодона.

БЛАГОДАРНОСТИ

Я выражаю глубокую благодарность и искреннюю признательность Льву Львовичу Киселеву, за постоянное внимание к работе, моральную и интеллектуальную поддержку и Людмиле Юрьевне Фроловой за неоценимую помощь в проведении экспериментальной работы, конструктивную критику и плодотворное обсуждение полученных результатов.

Я благодарю всех сотрудников нашей лаборатории, словом и делом помогавших проведению работы: Шепелеву Галину Семеновну, Машкову Тамару Дмитриевну, Зиновьеву Ольгу Леонидовну, Галину Ивановну, Дубовую Веру Ивановну, Речинского Владимира Олеговича, Евгения Куликова, Дмитрия Литвинова, Екатерину Гупало и Нину Опарину.

Отдельная благодарность в адрес Андрея Борисовича Полтарауса и Натальи Ивановой за проведение секвенирования всех образцов ДНК.

Я также благодарен Наталье Холод за помощь на первых этапах работы.

3. 6. Заключение

Рассматривая в совокупности все полученные данные, можно придти к некоторым общим заключениям, касающимся взаимоотношений структуры и функции факторов терминации трансляции первого класса эукариот.

Безусловно, N-домен отвечает за узнавание стоп-кодонов и отличает их от кодонов для аминокислот. Этот вывод полностью согласуется с последними результатами исследований, полученными с помощью других подходов (сравнение первичных структур, опыты in vivo и др). Поскольку Y-C-F и NIKS минидомены обращены в сторону малой субчастицы рибосомы и находятся на максимальном удалении от минидомена GGQ, то наше предположение о том, что GGQ находится в пептидил-трансферазном центре рибосомы, вблизи сложноэфирной связи пептидил-тРНК, подвергаемой гидролизу, полностью соответствует совокупности полученных результатов.

Наши данные по направленному мутагенезу eRFl не поддерживают "линейной" модели узнавания стоп-кодонов, предложенной другими авторами. Более того, данные, полученные на прокариотических RF, не могут быть экстраполированы на эукариотические факторы, поскольку их первичные и пространственные структуры сильно различаются, что не позволяет переносить предполагаемую структуру участков узнавания прокариотических факторов на эукариотические.

Мы предполагаем, что в узнавание стоп-кодонов вовлечено большое число аминокислотных остатков , как инвариантных, так и вариабельных, пространственно находящихся в разных участках N-домена eRFl. Чтобы объяснить различие в узнавании стоп-кодонов у организмов со стандартным и вариантными генетическими кодами, мы считаем возможным ввести представление о позитивных и негативных элементах узнавания, как это было предложено раньше для участков узнавания тРНК аминоацил-тРНК синтетазами. Для того чтобы достичь решающего прорыва в расшифровке молекулярного механизма терминации трансляции, необходимо установить трехмерную структуру различных мутантов eRFl, описанных в этой работе. Кроме того, целесообразно расширить список eRFl с разными декодирующими свойствами и разной первичной структурой. Безусловно, в будущем существенную роль должен сыграть рентгеноструктурный анализ высокого разрешения комплексов эукариотических рибосом с eRF 1 и мРНК.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Сеит Неби Алим Сабри, Москва

1. Арьков А. и Мургола Е. 1999. Рибосомальные РНК в терминации трансляции: факты и гипотезы. Биохимия 64: 1354-1359.

2. Зайцев Е.Н., Зайцева Е.М., Бахланова И.В., Горелов В.И., Кузьмин Н.П., Крюков В.М., Ланцов В.А. 1986. Клонирование и характеристика гена гесА из Pseudomonas aeruginosa. Генетика 22:2721-2727.

3. Инге-Вечтомов С.Г. и Андрианова В.М. 1970. Рецессивные супрессоры у дрожжей. Генетика 6:103-115.

4. Миронова Л.Н., Зеленая О.А., Тер-Аванесян М.Д. 1986. Ядерно-митохондриальные взаимодействия у дрожжей: митохондриальные мутации, компенсирующие дыхательную недостаточность у мутантов supl и sup2. Генетика 22:200-208.

5. Тер-Аванесян М.Д. и Инге-Вечтомов С.Г. 1988. Генетический контроль аппарата белкового синтеза. Изд-во Ленингр.ун-та. Ленинград.

6. Якобсен Ш.Г., Сегаард Т.М.М., Жан-Жан О., Фролова Л., Юстесен Ю. 2001. Индентификация нового фактора темрминации трансляции eRF3b, обладающего in vitro и in vivo активностью eRF3. Мол. биология 2001:672-681

7. Arkov A.L, Korolev S.V, Kisselev L.L. 1993. Termination of translation in bacteria may be modulated via specific interaction between peptide chain release factor 2 and the last peptidyl-tRNA(Ser/Phe). Nucleic Acids Res. 21:2891-2897.

8. Arkov A.L, Freistroffer D.V, Ehrenberg M, Murgola E.J. 1998. Mutations in RNAs of both ribosomal subunits cause defects in translation termination. EMBO J. 2:15071514.

9. Beaudet A.L. and Caskey C.T. 1970. Release factor translation of RNA phage terminator codons. Nature 227:38-40.

10. Bertram G, Bell H.A, Ritchie D.W, Fullerton G, Stansfield I. 2000. Terminating eukaryote translation: domain 1 of release factor eRFl functions in stop codon recognition. RNA 6:1236-1247.

11. Bertram G, Innes Sh, Minella O, Richardson J.P. and Stanfield I. 2001 Endless possibilities: translation termination and stop codon recognition. Microbiology 147: 255-269.

12. Birnboim H.C. 1983. A rapid alkaline extraction method for the isolation of plasmid DNA. Methods. Enzymol. 100:243-255.

13. Bjornsson A., Mottagui-Tabar S., Isaksson L.A. 1996. Structure of the C-terminal end of the nascent peptide influences translation termination. EMBO J. 15: 1696-1704.

14. Breining P. and Piepersberg W. 1986. Yeast omnipotent supressor SUP1 (SUP45): nucleotide sequence of the wildtype and a mutant gene. Nucleic Acids Res. 14:51875197.

15. Brinkmann U., Mattes R.E., Buckel P. 1989. High-level expression of recombinant genes in Escherichia coli is dependent on the availability of the dnaY gene product. Gene 85:109-114.

16. Bonetti В., Fu L., Moon J., Bedwell D.M. 1995. The efficiency of translation termination is determined by a synergistic interplay between upstream and downstream sequences in Saccharomyces cerevisiae. J. Mol. Biol. 251:334-345.

17. Brown C.M., McCaughan K.K., Tate W.P. 1993. Two regions of the Escherichia coli 16S ribosomal RNA are important for decoding stop signals in polypeptide chain termination. Nucleic Acids Res. 21:2109-2115.

18. Brown C.M. and Tate W.P. 1994. Direct recognition of mRNA stop signals by Escherichia coli polypeptide chain release factor two. J. Biol. Chem. 269:3316433170.

19. Buckingham R.H., Grentzmann G., Kisselev L. 1997. Polypeptide chain release factors. Mol. Microbiol. 24:449-456.

20. Cantor C.R. 1979. tRNA-ribosome interactions. In: Transfer RNA: structure, properties and recognition. (Schimmel P.R. et al., eds), Cold Spring Harbor Laboratory. Cold Spring Harbor, N.Y. 363-392

21. Cao J., Geballe A.P. 1998. Ribosomal release without peptidyl tRNA hydrolysis at translation termination in a eukaryotic system. RNA 4:181-188.

22. Caskey C.T., Beaudet A.L., Tate W.P. 1974. Mammalian release factor: in vitro assay and purification. Methods Enzymol. 30:293-303.

23. Caskey C.T., Bosch L., Konecki D.S. 1977. Release factor binding to ribosome requires an intact 16 S rRNA 3' terminus. J. Biol. Chem. 252:4435-4437.

24. Caskey C.T. 1980. Peptide chain termination. Trends Biochem. Sci. 5:234-237

25. Caskey C.T., Forrester W.C., Tate W., Ward C.D. 1984. Cloning of the Escherichia coli release factor 2 gene. J. Bacteriol. 158:365-368.

26. Cassan M. and Rousset J.P. 2001. UAG readthrough in mammalian cells: Effect of upstream and downstream stop codon contexts reveal different signals. BMC Mol. Biol. 2:3-11

27. Chernoff Y.O., Newnam G.P., Liebman S.W. 1996. The translational function of nucleotide С1054 in the small subunit rRNA is conserved throughout evolution: genetic evidence in yeast. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:2517-2522.

28. Conn G.L., Draper D.E., Lattman E.E., Gittis A.G. 1999. Crystal structure of a conserved ribosomal protein-RNA complex. Science 284:1171-1174.

29. Dincbas-Renqvist V., Engstrom A., Mora L., Heurgue-Hamard V., Buckingham R., Ehrenberg M. 2000. A post-translational modification in the GGQ motif of RF2 from Escherichia coli stimulates termination of translation. EMBO J. 19:6900-6907.

30. Ebihara К. and Nakamura Y. 1999. C-terminal interaction of translational release factors eRFl and eRF3 of fission yeast: G-domain uncoupled binding and the role of conserved amino acids. RNA. 5:739-750.

31. 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. EMBO J. 16:4126-4133.

32. Frolova L.Yu., Sudomoina M.A., Grigorieva A.Yu., Zinovieva O.L., Kisselev L.L. 1991. Cloning and nucleotide sequence of the structural gene encoding for human tryptophanyl-tRNA synthetase. Gene 109:291-296.

33. Frolova L.Yu., Fleckner J., Justesen J., Timms K.M., Tate W.P., Kisselev L.L., Haenni A.L. 1993a. Are the tryptophanyl-tRNA synthetase and the peptide-chain-release factor from higher eukaryotes one and the same protein? Eur. J. Biochem. 212:457-466.

34. Frolova L.Yu., Dalphin M.E., Justesen J., Powell R.J., Drugeon G., McCaughan K.K., Kisselev L.L., Tate W.P., Haenni A.L. 1993b. Mammalian polypeptide chain release factor and tryptophanyl-tRNA synthetase are distinct proteins. EMBO J. 12:4013-4019.

35. Frolova L., Le Goff X., Zhouravleva G., Davydova E., Philippe M., Kisselev L. 1996. Eukaryotic polypeptide chain release factor eRF3 is an eRFl- and ribosome-dependent guanosine triphosphatase. RNA 2:334-341.

36. Frolova L.Yu., Merkulova T.I., Kisselev L.L. 2000. Translation termination in eukaryotes: polypeptide release factor eRFl is composed of two functionally and structurally distinct domains. RNA 6: 381-390.

37. Green R. and Noller H.F. 1997. Ribosomes and translation. Annu. Rev. Biochem. 66:679-716.

38. Goldstein J.L., Beaudet A.L., Caskey C.T. 1970. Peptide chain termination with mammalian release factor. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 67:99-106.

39. Grenett H.E., Bounelis P., Fuller G.M. 1992. Identification of a human cDNA with high homology to yeast omnipotent suppressor 45. Gene 110:239-243.

40. 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

41. Grundner-Culemann E., Martin G.W. 3rd, Tujebajeva R., Harney J.W., Berry M.J. 2001. Interplay between termination and translation machinery in eukaryotic selenoprotein synthesis. J. Mol. Biol. 310:699-707.

42. Hansen L.L, Jakobsen C.G, Justesen J. 1999. Assignment of the human peptide chain release factor 3 (GSPT2) to Xpl 1.23 ~>p 11.21 and of the distal marker DXS1039 by radiation hybrid mapping. Cytogenet. Cell Genet. 86:250-1.

43. Hoshino S, Miyazawa H, Enomoto T, Hanaoka F, Kikuchi Y, Kikuchi A, Ui M. 1989. A human homologue of the yeast GST1 gene codes for a GTP-binding protein and is expressed in a proliferation-dependent manner in mammalian cells. EMBO J. 8:3807-3814.

44. Inagaki Y. and Doolittle W.F. 2000. Evolution of the eukaryotic translation termination system: origins of release factors. Mol. Biol Evol. 17:882-889.

45. Inagaki Y. and Doolittle W.F. 2001. Class I release factors in ciliates with variant genetic codes. Nucleic Acids Res. 29:921-927.

46. Inagaki Y, Blouin C, Doolittle W.F, Roger A.J. 2002. Convergence and constraint in eukaryotic release factor 1 (eRFl) domain 1: the evolution of stop codon specificity. Nucleic Acids Res. 30:532-544.

47. Ito К., Ebihara К., Uno M., Nakamura Y. 1996. Conserved motifs of prokaryotic and eukaryotic polypeptide chain release factors: tRNA-protein mimicry hypothesis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:5443-5448.

48. Ito K., Uno M., Nakamura Y. 1998. Single amino acid substitution in prokaryotic polypeptide release factor 2 permits it to terminate translation at all three termination codons. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:8165-8169.

49. Ito K., Uno M., Nakamura Y. 2000. A tripeptide anticodon deciphers stop codons in messenger RNA. Nature 403: 680-684.

50. Ivanov V., Beniaminov A., Mikheyev A., Minyat E. 2001. A mechanism for stop codon recognition by the ribosome: a bioinformatic approach. RNA 7:1683-1692.

51. Jemiolo D.K., Pagel F.T., Murgola E.J. 1995.UGA suppression by a mutant RNA of the large ribosomal subunit. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:12309-12313.

52. Jones S., Daley D.T.A., Luscombe N.M., Berman H.M., Thornton J.M. 2001. Protein-RNA interactions: a structural analysis. Nucleic Acids Res. 29:943-954

53. Kabcenell A.K., Goud В., Northup J.K., Novick P.J. 1990. Binding and hydrolysis of guanine nucleotides by Sec4p, a yeast protein involved in the regulation of vesicular traffic. J. Biol. Chem. 265:9366-9372.

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

55. Kim K.K., Min K., Suh S.W. 2000. Crystal structure of the ribosome recycling factor from Escherichia coli. EMBO J. 19:2362-2370.

56. Kisselev L.L. and Buckingham R.H. 2000. Translational termination comes of age. Trends Biochem. Sci. 25:561-566.

57. Kisselev L. 2002. Polypeptide release factors in prokaryotes and eukaryotes. Same function, different structure. Structure 10: 8-9.

58. Knight R.D. and Landweber L.F. 2000. The early evolution of the genetic code. Cell 101:569-572.

59. Kushnirov V.V., Ter-Avanesyan M.D., Telckov M.V., Surguchov A.P., Smirnov V.N., Inge-Vechtomov S.G. 1988. Nucleotide sequence of the SUP2 (SUP35) gene of Saccharomyces cerevisiae. Gene 66:45-54.

60. Le Goff X., Philippe M., Jean-Jean O. 1997. Overexpression of human release factor 1 (eRFl) alone has an antisuppressor effect in human cells. Mol. Cell. Biol. 17:31643172.

61. Lee C.C., Craigen W.J., Muzny D.M., Harlow E., Caskey C.T. 1990. Cloning and expression of a mammalian peptide chain release factor with sequence similarity to tryptophanyl-tRNA synthetases. Proc. Natl Acad. Sci. USA 87:3508-3512.

62. Li G. and Rice C.M. 1993. The signal for translational readthrough of a UGA codon in Sindbis virus RNA involves a single cytidine residue immediately downstream of the termination codon. J. Virol. 67:5062-5067.

63. Liang A., Brunen-Nieweler C., Muramatsu Т., Kuchino Y., Beier H., Heckmann K. 2001. The ciliate Euplotes octocarinatus expresses two polypeptide release factors of the type eRFl. Gene 262:161-168.

64. Liu S.X., Sakano H., Yu,G., Lee J.M., Lenz C., Pham P., Toriumi M., ChinC. et al. 2000. The sequence of ВАС F13K23 from Arabidopsis thaliana chromosome 1. Gene Bank Accession No. AC012187.

65. Lozupone C.A., Knight R.D., Landweber, L.F. 2001. The molecular basis of nuclear genetic code change in ciliates. Curr. Biol. 11: 65-74.

66. Mandel M. and Higa A. 1970. Calcium-dependent bacteriophage DNA infection. J. Mol Biol 53:159-162.

67. McCarthy J.E. 1998. Posttranscriptional control of gene expression in yeast. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62:1492-1553.

68. McCaughan K.K., Brown C.M., Dalphin M.E., Berry M.J., Tate W.P. 1995. Translational termination efficiency in mammals is influenced by the base following the stop codon. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:5431-5435.

69. Merkulova T.I., Frolova L.Y., Lazar M., Camonis J., Kisselev L.L. 1999. C-terminal domains of human translation termination factors eRFl and eRF3 mediate their in vivo interaction. FEBSLett. 443:41-47.

70. Mikuni O., Ito K., Moffat J., Matsumura K., McCaughan K., Nobukuni Т., Tate W., Nakamura Y. 1994. Identification of the prjС gene, which encodes peptide-chain release factor 3 of Escherichia coli. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:5798-5802.

71. Milman G., Goldstein J., Scolnick E., Caskey T. 1969. Peptide chain termination. 3. Stimulation of in vitro termination. Proc. Natl Acad. Sci. USA 63:183-190.

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

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

74. Moreira D., Kervestin S., Jean-Jean O., Philippe H. 2002. Evolution of eukaryotic translation elongation and termination factors: variations of evolutionary rate and genetic code deviations. Mol. Biol Evol. 19:189-200.

75. Mottagui-Tabar S., Bjornsson A., Isaksson L.A. 1994. The second to last amino acid inthe nascent peptide as a codon context determinant. EMBO J. 13:249-257.

76. Mottagui-Tabar S., Tuite M.F., Isaksson L.A. 1998. The influence of 5' codon context on translation termination in Saccharomyces cerevisiae. Eur. J. Biochem. 257:249-257.

77. Muramatsu Т., Heckmann K., Kitanaka C., Kuchino Y. 2001. Molecular mechanism of stop codon recognition by eRFl: a wobble hypothesis for peptide anticodons. FEBS Lett. 488:105-109.

78. Murgola E.J., Xu W., Arkov A.L. 1995. Mutations at three sites in the Escherichia coli 23S ribosomal RNA binding region for protein Lll cause UGA-specific suppression and conditional lethality. Nucleic Acids Symp. Ser. 33:70-72.

79. Nakamura Y, Ito K, Isaksson LA. 1996. Emerging understanding of translation termination. Cell 87:147-150.

80. Nissen P., Kjelgaard M., Thirup S., Polekhina G., Reshetnikova L., Clark B.E., Nyborg J. 1995. Crystal structure of the ternary complex of Phe-tRNAPhe, EF-Tu and a GTP analog. Science 270:1464-1472.

81. 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.

82. Ozawa K., Murakami Y., Eki Т., Yokoyama K., Soeda E., Hoshino S., Ui M., Hanaoka F. 1992. Mapping of the human GSPT1 gene, a human homolog of the yeast GST1 gene, to chromosomal band 16p 13.1. Somat. Cell Mol. Genet. 18:189-194.

83. Pavlov M.Y., Freistroffer D.V., MacDougall J., Buckingham R.H., Ehrenberg M. 1997. Fast recycling of Escherichia coli ribosomes requires both ribosome recycling factor (RRF) and release factor RF3. EMBO J. 16:4134-4141.

84. Pavlov M.Y., Freistroffer D.V., Dincbas V., MacDougall J., Buckingham R.H.,

85. Ehrenberg M. 1998. A direct estimation of the context effect on the efficiency of termination. J. Mol. Biol. 284:579-590.

86. Pagel F.T, Zhao S.Q, Hijazi K.A, Murgola E.J. 1997. Phenotype heterogeneity of mutational changes at a conserved nucleotide in 16S ribosomal RNA. J. Mol. Biol. 267:1113-1123.

87. Poole E.S, Brown C.M, Tate W.P. 1995. The identity of the base following the stop codon determines the efficiency of in vivo translational termination in Escherichia coli. EMBO J. 14:151-158.

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

89. Quigley F, Dao P, Cottet A, Mache R. 1996. Sequence analysis of an 81 kb contig from Arabidopsis thaliana chromosome III. Nucleic Acids Res. 24:4313-4318.

90. Rodriguez-Fonseca C, Amils R, Garrett R.A. 1995. Fine structure of the peptidyl transferase centre on 23 S-like rRNAs deduced from chemical probing of antibiotic-ribosome complexes. J. Mol. Biol. 247:224-235.

91. Sambrook J, Fritsch E.F, Maniatis T. 1989. Molecular cloning. A laboratory manual. 2nd ed. Cold Spring Harbor Laboratory. Cold Spring Harbor, N. Y.

92. Sarkar G. and Sommer S.S. 1990. The "megaprimer" method of site-directed mutagenesis. Biotechniques 8:404-407.

93. Schmitt E., Panvert M., Blanquet S., Mechulam Y. 1998. Crystal structure of methionyl-tRNAfMet transformylase complexed with the initiator formyl-methionyl-tRNA™61. EMBOJ. 17:6819-6826.

94. Selmer M., Al-Karadaghi S., Hirokawa G., Kaji A., Liljas A. 1999. Crystal structure of Thermotoga maritima ribosome recycling factor: a tRNA mimic. Science 286:23492352.

95. Song H., Mugnier P., Webb H.M., Evans D.R., Tuite M.F., Hemmings В .A. and Barford D. 2000. The crystal structure of human eukaryotic release factors eRFl -mechanism of stop codon recognition and peptidyl-tRNA hydrolysis. Cell 100: 311321.

96. Studier F.W. and Moffatt В .A. 1986. Use of bacteriophage T7 RNA polymerase to direct selective high-level expression of cloned genes. J. Mol. Biol. 189:113-130.

97. Tate W.P. and Caskey C.T. 1974. The mechanism of peptide chain termination. Mol. Cell Biochem. 5:115-126.

98. Tate W., Greuer В., Brimacombe,R. 1990. Codon recognition in polypeptide chain termination: site directed crosslinking of termination codon to Escherichia coli release factor 2. Nucl. Acids Res. 18: 6537-6544.

99. Tate W. and Brown C.M. 1992. Translational termination: 'Stop' for protein synthesis or 'pause' for regulation of gene expression. Biochemistry 31:2443-2450.

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

101. Uno M., Ito K., Nakamura Y. 2002. Polypeptide release at sense and noncognate stop codons by localized charge-exchange alterations in translational release factors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99:1819-1824.

102. Vestergaard В., Van L.B., Andersen G.R., Nyborg J., Buckingham R.H., Kjeldgaard M. 2001. Bacterial polypeptide release factor RF2 is structurally distinct from eukaryotic eRF 1. Mol. Cell 8:1375-1382.

103. Weiss R.B., Murphy J.P., Gallant J.A. 1984. Genetic screen for cloned release factor genes. J. Bacteriol. 158:362-364.

104. Wilson P.G. and Culbertson M.R. 1988. SUFI2 suppressor protein of yeast. A fusion protein related to the EF-1 family of elongation factors. J. Mol Biol 19:559-573.

105. Wimberly B.T., Brodersen D.E., Clemons Jr, W.M., Morgan-Warren R.J., Carter A.P., Vonrhein C., Hartsch Т., Ramakrishnan, V. 2000. Structure of the 30S ribosomal subunit. Nature 407: 327-339.

106. Wimberly B.T., Guymon R., McCutcheon J.P., White S.W., Ramakrishnan V. 1999. A detailed view of a ribosomal active site: the structure of the Lll-RNA complex. Cell 97:491-502.

107. Xu W. and Murgola E.J. 1996. Functional effects of mutating the closing GxA base-pair of a conserved hairpin loop in 23 S ribosomal RNA. J. Mol. Biol. 264:407-411.

108. Xu W., Pagel F.T., Murgola E.J. 2002. Mutations in the GTPase center of Escherichia coli 23S rRNA indicate release factor 2-interactive sites. J. Bacteriol. 184:1200-1203.

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

110. 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.

111. Zhang S., Ryden-Aulin M., Isaksson L.A. 1996. Functional interaction between release factor one and P-site peptidyl-tRNA on the ribosome. J. Mol. Biol. 261:98-107.

112. Zhang S., Ryden-Aulin M., Isaksson L.A. 1998. Functional interaction between tRNA2Gly2 at the ribosomal P-site and RF1 during termination at UAG. J. Mol. Biol. 284:1243-1246.

113. Zhang S., Ryden-Aulin M., Isaksson L.A. 1999. Interaction between a mutant release factor one and P-site peptidyl-tRNA is influenced by the identity of the two bases downstream of the stop codon U AG.FEBS Lett. 455:355-358.

114. Zhouravleva G., Frolova L., Le Goff X., Le Guellec R., Inge-Vechtomov S., Kisselev L. and Philippe M. 1995. Termination of translation in eukaryotes is governed by two interacting polypeptide chain release factors, eRFl and eRF3. EMBO J. 14:4065-4072.