В настоящей работе была поставлена точка в давнем вопросе о численности бактериальных 5S рРНК-связывающихся рибосомных белков: их оказалось три, и один из них, белок 4 семейства СТС, является особенностью бактериального аппарата трансляции. Впервые было продемонстрировано, что представители семейства СТС, такие рибосомные белки как TL5 T. thermophilus и L25 E. coli, а также основной стрессовый белок CTC B. subtilis, являются не только структурными, но и функциональными гомологами. Впервые показано, что местом специфического связывания рибосомного белка L5 на 5S рРНК является С-петля. Определенная в данной работе пространственная структура большей части 5S рРНК-белкового комплекса с высоким разрешением внесла существенный вклад в построение модели рибосомы, и является востребованной до сих пор в исследованиях детальной структурной организации бактериальной рибосомы. В работе также получены данные, которые позволили впервые оценить степень необходимости каждого из 5S рРНК-связывающих белков для сборки функционально-активной рибосомы in vivo и для выживания бактериальной клетки. Впервые показано, что белок семейства СТС, не являясь необходимым для выживания клеток E. coli, чрезвычайно важен для стабилизации структуры центрального протуберанца рибосомной 50S субчастицы.
1. Korobeinikova, A.V., Shestakov, S.A., Korepanov, A.P., Garber, M.B., Gongadze G.M. Protein CTC from Aquifex aeolicus possesses a full-sized 5S rRNA-binding domain // Biochimie. – 2009. – V.91. – P.453-456.
2. Гонгадзе, Г.М., Корепанов, А.П., Коробейникова, А.В., Гарбер, М.Б. Бактериальные 5S рРНК-связывающие белки семейства СТС // Успехи Биолог. Химии. – 2008. – Т.48. – С.105-132.
3. Коробейникова, А.В., Гонгадзе, Г.М., Корепанов, А.П., Елисеев, Б.Д., Баженова, М.В., Гарбер М.Б. 5S рРНК-узнающий модуль белков семейства СТС и его эволюция // Биохимия. – 2008. – Т.73. – С.193-201.
4. Korepanov, A.P., Gongadze, G.M., Garber, M.B., Court, D.L., Bubunenko, M.G. Importance of the 5S rRNA-binding ribosomal proteins for cell viability and translation in Escherichia coli // J. Mol. Biol. – 2007. – V.366. – P.1199-1208.
5. Gongadze, G.M., Korepanov, A.P., Stolboushkina, E.A., Zelinskaya, N.V., Korobeinikova, A.V., Ruzanov, M.V., Eliseev, B.D., Nikonov, O.S., Nikonov, S.V. and Garber, M.B., Lim, V.I. The crucial role of conserved intermolecular H-bonds inaccessible to the solvent in formation and stabilization of the TL5-5S rRNA complex // J. Biol. Chem. – 2005. – V.280 – P.16151-16156.
6. Корепанов, А.П., Гонгадзе, Г.М., Гарбер, М.Б. Основной стрессовый белок СТС Bacillus subtilis специфически связывается с рибосомной 5S РНК // Биохимия. – 2004. – Т.69. – С.749-754.
7. Garber, M., Gongadze, G., Meshcheryakov, V., Nikonov, O., Nikulin, A., Perederina, A., Piendl, W., Serganov, A, Tishchenko, S. Crystallization of RNA/protein complexes // Acta Crystallographica Section D. – 2002. – V.58. – P.1664-1669.
8. Woestenenk, E.A., Gongadze, G.M., Shcherbakov, D.V., Rak, A.V., Garber, M.B., Hard, T. and Berglund, H. The solution structure of ribosomal protein L18 Thermus thermophilus reveals a conserved RNA-binding fold // Biochem. J. – 2002. – V.363. – P.553-561.
9. Perederina, A., Nevskaya, N., Nikonov, O., Nikulin, A., Dumas, P., Yao, M., Tanaka, I., Garber, M., Gongadze, G. and Nikonov, S. Detailed analysis of RNA-protein interactions within the bacterial ribosomal protein L5/5S rRNA complex // RNA. – 2002. – V.8. – P.1548-1557.
10. Гонгадзе, Г.М., Передерина, А.А., Мещеряков, В.А., Федоров, Р.В., Москаленко, С.Е., Рак, А.В., Серганов, А.А., Щербаков, Д.В., Никонов, С.В., Гарбер, М.Б. 5S рРНК-белковый комплекс Thermus thermophilus. Определение специфических участков связывания белков L5 и L18 на 5S рРНК // Мол. биология. – 2001. – Т.35. – С.610-616.
11. Fedorov, R., Meshcheryakov, V., Gongadze, G., Fomenkova, N., Nevskaya, N., Selmer, M., Laurberg, M., Kristensen, O., Al-Karadaghi, S., Liljas, A., Garber, M., Nikonov, S. Structure of ribosomal protein TL5 complexed with RNA provides new insights into the CTC family of stress proteins // Acta Crystallographica Section D. – 2001. – V.57. – P.968-976.
12. Woestenenk, E.A., Allard, P., Gongadze, G.M., Moskalenko, S.E., Shcherbakov, D.V., Rak, A.V., Garber, M.B., Hard, T., Berglund, H. Assignment and secondary structure identification of the ribosomal protein L18 from Thermus thermophilus // J. Biomol. NMR. – 2000. – V.17. – P.273-274.
13. Gongadze, G.M., Meshcheryakov, V.A., Serganov, A.A., Fomenkova, N.F., Mudrik, E.S., Jonsson, B.-H., Liljas, A., Nikonov, S.V. and Garber, M.B. N-terminal domain, residues 1-91, of ribosomal protein TL5 from Thermus thermophilus binds specifically and strongly to the region of 5S rRNA containing loop E // FEBS Lett. – 1999. – V.451. – P.51-55.
14. Мещеряков, В.А., Грязнова, О.И., Давыдова, Н.Л., Мудрик, Е.С., Передерина, А.А., Василенко, К.С., Гонгадзе, Г.М., Гарбер. М.Б. РНК-связывающие свойства необычного рибосомного белка TL5 из Thermus thermophilus // Биохимия. – 1997. – Т.62. – С.629-634.
15. Gryaznova, O.I., Davydova, N.L., Gongadze, G.M., Jonsson, B.-H., Garber, M.B. & Liljas, A. A ribosomal protein from Thermus thermophilus is homologous to a general shock protein // Biochimie. – 1996. – V.78. – P.915-919.
16. Gongadze, G., Kashparov, I., Lorenz, S., Shroeder, W., Erdmann, V.A., Liljas, A. & Garber, M. 5S rRNA binding ribosomal proteins from Thermus thermophilus: identification and some structural properties // FEBS Lett. – 1996. – V.386. – P.260-262.
17. Gongadze, G.M., Tishchenko, S.V., Sedelnikova, S.E.& Garber, M.B. Ribosomal proteins, TL4 and TL5, from Thermus thermophilus form hybrid complexes with 5S ribosomal RNA from different microorganisms // FEBS Lett. – 1993. – V.330. – P.46-48.
18. Selivanova, O.M., Gongadze, G.M., Gudkov, A.T. and Vasiliev, V.D. Structure of protein-deficient 50S ribosomal subunits. Particles without 5S RNA-protein complex retain the L7/L12 stalk and associate with 30S subunits // FEBS Lett. – 1986. – V.197. – P.79-83.
Статьи в сборниках и избранные тезисы конференций
19. Корепанов А.П., Коробейникова А.В., Баженова М.В., Шестаков С.А., Бубуненко М.Г., Гарбер М.Б., Гонгадзе Г.М. Роль 5S рРНК-связывающих белков L5 и L25 в сборке бактериальной рибосомы in vivo // Сборник тезисов Международной научной конференции по биоорганической химии, биотехнологии и бионанотехнологии, посвященной 75-летию со дня рождения академика Юрия Анатольевича Овчинникова, 28 сентября - 2 октября. – 2009. – Москва, Россия. – С.250-251.
20. Баженова М.В., Корепанов А.П., Гарбер М.Б., Гонгадзе Г.М. Белок L25 стабилизирует структуру функционально важного участка бактериальной рибосомы // Сборник тезисов 13-ой Международной Пущинской школы-конференции молодых ученых «Биология – наука XXI века», 28 сентября - 2 октября. – 2009. – Пущино, Россия. – С.7-8.
21. Баженова М.В., Корепанов А.П., Сарских А.В., Гарбер М.Б., Гонгадзе Г.М. Изучение структурных особенностей рибосом Escherichia coli, лишенных белка L25 // Сборник тезисов 12-ой Международной Пущинской школы-конференции молодых ученых «Биология – наука XXI века», 10-14 ноября. – 2008. – Пущино, Россия. – С.7.
22. Korobeinikova, A.V., Korepanov, A.P., Gongadze, G.M., Bazhenova, M.V., Sarskikh, A.V., Garber, M.B. Properties of the bacterial CTC family proteins associated with ribosome // Abstracts of the International conference on “Protein biosynthesis, structure and function”, June 9-13. – 2007. – Pushchino, Russia. – P.21.
23. Korepanov, A.P., Gongadze, G.M., Bazhenova, M.V., Garber, M.B., Court, D.L., Bubunenko, M.G. Role of 5S rRNA-binding ribosomal protein L25 of Escherichia coli in cell viability and translation // Abstracts of the International Engelgardt conference on molecular biology, august 19-24. – 2006. – Buran, Russia. – P.68.
24. Корепанов А.П., Гонгадзе Г.М., Столбоушкина, Е.А., Зелинская, Н.В., Рузанов, М.В., Коробейникова, А.В., Елисеев, Б.Д., Никонов, О.С., Никонов, С.В., Гарбер М.Б., Диада консервативных остатков в белке TL5 Thermus thermophilus играет ключевую роль в узнавании этим белком 5S рРНК // Сборник тезисов 8-ой Международной Пущинской школы-конференции молодых ученых «Биология – наука XXI века», 17-21 мая. – 2004. – Пущино, Россия. – С.17.
25. Garber, M.B., Nikonov, S.V., Gongadze, G.M., Fedorov, R.V., Meshcheryakov, V.A., Nevskaya, N.A., Nikulin, A.D., Perederina, A.A., Tishchenko, S.V., Dumas, P., Ehresmann, B., Ehresmann, C., Lamzin, V., Liljas, A., Piendl, W., Tanaka, I. Structural studies of ribosomal RNA-protein complexes // Abstracts of the International conference in honour of Alexander Spirin “Protein synthesis”, August 27 – September 1. – 2001. – Pushchino, Russia. – P.5.
26. Korepanov, A.P., Gongadze, G.M., Garber, M.B. General stress protein CTC of Bacillus subtilis specifically binds to 5S rRNA // Abstracts of the International conference in honour of Alexander Spirin “Protein synthesis”, August 27 – September 1. – 2001. – Pushchino, Russia. – P.65.
27. Meshcheryakov, V., Fedorov, R., Gongadze, G., Fomenkova, N., Mudrik, E., Serganov, A., Selmer, M., Al-Karadaghi, S., Jonsson, B.-H., Liljas, A., Nikonov, S., Garber, M.
Crystallization and structural studies of ribosomal protein TL5 from Thermus thermophilus in complex with 5S rRNA fragments // Abstracts of the International conference “The ribosome. Structure, function, antibiotics and cellular interactions”, June 13-17. – 1999. – Helsingor, Denmark. – P.64.
28. Garber, M., Davydova, N., Fedorov, R., Gongadze, G., Kalinin, A., Meshcheryakov, V., Moskalenko, S., Mudrik, E., Nevskaya, N., Nikonov, S., Nikulin, A., Perederina, A., Rak, A., Serganov, A., Shcherbakov, D., Tin, O., Tishchenko, S., Vassilieva, J., Kraft, A., Piendl, W., Ehresmann, C., Ehresmann, B., Allard, P., Helgstrand, M., Hard, T. Ribosomal proteins: Crystallization, crystallographic and solution studies // Proceedings of the first international workshop on “Structure research of the ribosome and its functional complexes”, September 9-11. – 1998. – Geesthacht, Germany. – P.47-51.
29. Gongadze, G.M., Meshcheryakov, V.A., Perederina, A.A., Moskalenko, S.E., Davydova, N.L., Gryaznova, O.I., Rak, A.V., Shcherbakov, D.V., Fomenkova, N.P., Nikonov, S.V., Jonsson, B.-H., Liljas, A., Garber, M.B. 5S rRNA-binding proteins from Thermus thermophilus // Abstracts of the International conference “Thermophiles-98”, September 6-11. – 1998. – Brest, France. – BM-P48.
30. Gongadze, G.M., Davydova, N.L., Gryaznova, O.I., Meshcheryakov, V.A., Perederina, A.A., Sedelnikova, S.E., Tishchenko, S.V., Liljas, A., Jonsson, B.-H., Garber, M.B. An unusual 5S rRNA binding ribosomal protein TL5 from Thermus thermophilus // Abstracts of the International conference “Thermophiles-96”, September 4-9. – 1996. – Athens, USA. – P.265