Struktur der ribosomalen 30S Untereinheit von Thermus thermophilus

 Unsere Strukturbestimmung

30s-2009-rot

Rotierende ribosomale 30S Untereinheit. Grau 16S RNA, orange ribosomale Proteine. BilD: Riboworld.com (klick öffnet neues Fenster)

Ribosomale 30S Untereinheit, 16S RNA grau, ribosomale Proteine bunt. Die einzelnen Proteine sind noch einmal einzeln dargestellt, dabei ist die Bezeichnung in der Farbe geschrieben, die das Protein in der Strukturdarstellung hat.

Ribosomale 30S Untereinheit, 16S RNA grau, ribosomale Proteine bunt. Die einzelnen Proteine sind noch einmal einzeln dargestellt, dabei ist die Bezeichnung in der Farbe geschrieben, die das Protein in der Strukturdarstellung hat.

Die kleine Untereinheit von Thermus thermophilus kristallisiert in dünnen langen Nadeln mit einer mittleren Größe von 80x80x300 μm3. Voraussetzung für die Strukturbestimmung war in unserem Fall die Inkorporation von Wolfram-Komplexen (sogenannte W18-Cluster). Die Unterschiede in den Positionen und Okkupanzen der Cluster erlaubte die Bestimmung der Phasen und somit einer interpretierbaren Elektronendichtekarte, deren Interpretation schliesslich die Struktur liefert (siehe Proteinkristallografie). Ganz entscheidend war aber ein weitere – unerwartete – Nebenwirkung dieser Cluster: die Stabilisierung der Kristallstruktur und dadurch eine Erhöhung der Auflösung bis zu 3Å. Erst diese hochauflösenden Kristalle ermöglichten die Modellierung der Struktur (siehe PubMed).

Ribosomale 30S Untereinheit von Thermus thermophilus

Ansicht der Struktur
Räumliche Verteilung der Proteine

 

 

Die 30S Untereinheit von Thermus thermophilus in verschiedenen Ansichten (PubMed). Wie im Falle der 50S Untereinheit ist die Schnittstelle zum 50S praktisch frei von ribosomalen Proteinen, und ebenso ist das wichtigste Element der 30S Untereinheit – das Dekodierungs-Zentrum – ausschliesslich aus 16S rRNA komponiert. Die Proteine haben nichtsdestotrotz einen erheblichen Einfluss auf die Präzision und die Geschwindigkeit, mit der die Dekodierung der genetischen Information auf der mRNA erfolgt.

Die 30S Untereinheit von Thermus thermophilus besitzt 22 Proteine, wovon Protein S1 in der Struktur der kristallisierten 30S und auch 70S (Noller) nicht mehr vorhanden ist.