Аманитин: блокирование транслокации РНК-полимеразы

Альфа-аманитин - циклический олигопептид ( Рис. 4.12 ), - токсин бледной поганки (Amanita phalloides) , блокирующий эукариотическую РНК-полимеразу II (РНКП II) ( Wieland and Faulstich, 1991 ). Алфа-аманитин подавляет все типы каталитической активности РНКП и действует на всех стадиях транскрипции ( Chafin et al., 1995 ; Rudd and Luse, 1996 ). Анализ комплекса альфа-аманитина с РНКП II S. cerevisiae показал, что ингибитор связывается в белковом кармане между F-спиралью , соединяющейся с ней F-петлей , G-спиралью и еще несколькими прилежащими элементами РНКП ( Рис. 4.13 ) ( Brueckner and Cramer, 2008 ; Bushnell et al., 2002 ; Kaplan et al., 2008 ).

Механизм ингибирования активности РНКП альфа-аманитином, по-видимому, заключается в блокировании подвижности G-петли и F-спирали , что приводит к фиксации транскрипционного комплекса в промежуточном состоянии между первой и второй стадией транслокации ( Brueckner and Cramer, 2008 ). Альфа-аманитин контактирует с остатком H1085 в G-петле в РНКП II S. cerevisiae (соответствует остатку H1242 в РНКП T. thermophilus), который играет ключевую роль во взаимодействии с трифосфатной группой входящего субстрата. РНКП II с заменой остатка H1085 на тирозин оказывается устойчива к действию альфа-аманитина (хотя сама по себе активность такой РНКП сильно снижена относительно РНКП дикого типа), что говорит о важности контактов с этим остатком для ингибирующего действия токсина ( Kaplan et al., 2008 ). Связывание альфа-аманитина стабилизирует G-петлю в заклиненной конформации, что затрудняет перемещение F-спирали и завершение транслокации ( Brueckner and Cramer, 2008 ). В то же время, предполагается, что РНКП в комплексе с альфа-аманитином все-таки способна связывать следующий нуклеотид; связывание NTP должно способствовать завершению транслокации и переходу РНКП в преинсерционное состояние, аналогичное структуре комплекса РНКП T. thermophilus со стрептолидигином ( Brueckner and Cramer, 2008 ). В таком состоянии альфа- аманитин, вероятно, способен ингибировать присоединение NTP за счет нарушения сворачивания G-петли.

Таким образом, механизмы действия альфа-аманитина и стрептолидигина на каталитический цикл РНКП могут быть сходны.

Ссылки: