Тагетитоксин: связывание иона Mg2+ в активном центре РНКП
Тагетитоксин: связывание дополнительного иона Mg2+ в активном центре РНКП.
Тагетитоксин (Tgt) - это фитотоксин, продуцируемый Pseudomonas syringae pv. tagetis ( Рис. 5.8 А) ( Mathews and Durbin, 1990 ; Steinberg et al., 1990 ). P. syringae pv. tagetis вызывает апикальный хлороз инфицированных растений, который обусловлен подавлением синтеза РНК в хлоропластах. Было показано, что тагетитоксин ингибирует хлоропластную РНК- полимеразу (многосубъединичную РНКП бактериального типа), бактериальные РНКП, а также эукариотическую РНК- полимеразу III, но при этом не ингибирует РНКП I и II, а также фаговые РНКП ( Mathews and Durbin, 1994 ). Исследование действия тагетитоксина на транскрипцию РНКП E. coli позволило установить, что он ингибирует все каталитические активности РНКП ( Vassylyev et al., 2005 ).
Рентгеноструктурный анализ комплекса тагетитоксина с РНКП T. thermophilus показал, что ингибитор связывается в основании вторичного канала РНКП, рядом с активным центром, причем место его связывания частично совпадает с местом связывания другого регулятора активности РНКП, ppGpp ( Рис. 5.8 Б и Рис. 5.9 Б) ( Vassylyev et al., 2005 ). В комплексе с тагетитоксином обнаруживается дополнительный ион Mg2+, названный tMg , который связан рядом с активным центром РНКП и взаимодействует с фосфатной группой тагетитоксина ( Рис. 5.9 А). Эти данные позволяют предположить возможный механизм действия тагетитоксина: при связывании нуклеотида в активном центре РНКП ион tMg может взаимодействовать с гамма-фосфатной группой нуклеотида, изменяя ее положение и делая невозможным образование фосфодиэфирной связи ( Vassylyev et al., 2005 ). Присутствие tMg в активном центре может влиять и на связывание второго каталитического иона магния (MgII), а также на связывание субстратов (3'-конца РНК, пирофосфата или молекулы воды) в других реакциях, катализируемых РНКП.
Как было сказано выше, сайт связывания тагетитоксина значительно перекрывается с сайтом связывания ppGpp ( Рис. 5.9 ). Этим объясняется тот факт, что ppGpp способен подавлять ингибирующее действие тагетитоксина на транскрипцию ( Vassylyev et al., 2005 ). Интересно, что и ppGpp, и тагетитоксин координируют дополнительные ионы магния в активном центре РНКП. Это позволяет предположить, что связывание ионов магния в области активного центра может являться универсальным механизмом регуляции активности РНКП малыми молекулами.
