Триптофаназа E. coli
Еще одним оригинальным примером преодоления ро -зависимой терминации может служить регуляция экспрессии генов оперона tnaCAB E. coli, триптофаназного оперона, продукты которого обеспечивают использование триптофана в качестве источника азота и углерода. Оперон содержит лидерную область длиной около 300 нт, несущую короткую открытую рамку считывания tnaC, за которой следует ро-зависимый терминатор и затем структурные гены tnaAB . В обычных условиях экспрессия генов блокируется ро-зависимым терминатором, расположенным перед структурными генами.
Избыток триптофана, во-первых, делает возможным синтез триптофансодержащего лидерного регуляторного пептида TnaC , а во-вторых, приводит к длительной задержке рибосомы на терминаторном кодоне, благодаря чему рибосома физически блокирует связывание ро-фактора с РНК, и делает терминацию транскрипции невозможной. Задержка происходит при совместном действии регуляторного пептида и свободного триптофана. Каким-то не совсем еще понятным, но зависимым от свойств пептида образом высокая концентрация триптофана приводит значительному замедлению отщепления TnaC-пептидил-тРНК(Pro) (пролиновый кодон предваряет терминаторный кодон в открытой рамке считывания TnaC) от рибосомы [ Gong, 2001 ; Gong, 2002 ]. Показано, что для блокирования терминации трансляции необходимо связывание свободного L-триптофана возле пептидил-трансферазного центра [ Cruz-Vera, 2006 ; Cruz-Vera, 2008 ], сайт для этого связывания, судя по всему, создается благодаря взаимодействию пептида TnaC с частью выходного канала рибосомы, образованной большой субъединицей [ Martinez, 2012 ; Martinez, 2013 ].
Существуют и другие примеры пептидов, регулирующих собственный синтез за счет взаимодействий в выходном канале рибосомы, однако во всех описанных случаях такие пептиды активируют механизмы устойчивости к антирибосомальным антибиотикам или служат сигналами мембранной транслокации/секреции содержащего такой регуляторный пептид белка. Такие пептиды действуют без участия свободной аминокислоты, необходимость свободного триптофана для остановки терминации трансляции - уникальное свойство триптофаназной системы [ Tenson, 2002 ]. Для успешной индукции оперона триптофаном нужно, чтобы рибосома остановилась на стоп-кодоне лидерного пептида раньше, чем РНКП закончит транскрипцию лидерного участка. Синхронизацию этих процессов обеспечивает, как и во многих других аттенюаторных системах, транскрипционная пауза, расположенная в середине открытой рамки считывания tnaC, на которой РНКП приостанавливается, но продолжает движение при активной трансляции этой рамки [ Gong, 2003 ].
