5.6.1* Информоферный цикл

Один из вопросов, решавшихся в нашей лаборатории, заключался в том, какие классы ядерной РНК входят в состав комплексов с информоферами. Был получен ответ,- что с ними связаны все классы гяРНК, от новообразованной про-мРНК до зрелой мРНК. Ставились самые разнообразные опыты как на тотальных препаратах ядерной РНК после подавления синтеза рРНК малыми дозами актиномицина, так и на индивидуальных мРНК с использованием в качестве проб ДНК разных генов.

I Наиболее интересный подход был разработан Е. М. Луканидиным. Ими Ф. Ноллем (ГДР) были впервые получены антитела к информатину, которые смешивали с раствором 30S-частиц и после фиксации вели ультрацентрифугирование в градиенте плотности CsCl. Если антитела связывались с частицами, плотность последних снижалась, и они собирались в пике с более низкой плотностью. Из тех частиц, которые смещались в градиенте (а сюда попадали практически все 30S-частицы), выделяли РНК и гибридизовали ее с разными пробами, включая глобиновые гены и гены аденовируса. Во всех случаях соответствующие этим генам РНК выявлялись в комплексах с информоферами. О. П. Самарина с сотр. показала в сходных опытах, что РНК, синтезируемая в изолированных клеточных ядрах, тут же немедленно связывается с информоферами и включается в 30S-частицы.

Остается открытым вопрос о фазировании рибонуклеосом. Есть указания о специфическом расположении информоферов вдоль цепи гяРНК, "о эти данные не являются пока однозначными и универсальными. Вероятнее всего, наряду с регулярной и однородной структурой комплекса в целом в нем может наблюдаться частичная гетерогенность, определяемая нуклеотидной последовательностью РНК или взаимодействием РНК с другими факторами, подобно тому как это имеет место в случае фазирования нуклеосом на ДНК.

Как бы то ни было, сразу после синтеза и на протяжении всей жизни в клеточном ядре гяРНК находится в комплексе с информоферами. Оставалось неясным, что происходит с нею при переносе в цитоплазму. Е. М. Луканидин в совместных работах с Р. Вильямсоном (Великобритания) и Ф. Ноллем (ГДР) показал, что белки, связанные с мРНК в полисомах, отличны от информатина, и информатин не выявляется в полисомах цитоплазмы. Позднее А. С. Спирин и сотр. получили очищенные препараты свободных информосом цитоплазмы и показали, что они также не содержат информатина. Согласно данным иммунофлюоресцентного анализа, информатин присутствует только в ядре. Итак, информоферы сопровождают мРНК только до ядерной мембраны. Там происходит "переодевание" мРНК, и уже в связи с другими белками, выполняющими иные функции, она поступает в цитоплазму.

Рис. 39. Информоферный цикл. Два гипотетических варианта информоферного цикла, при которых освобождающиеся информоферы распадаются до молекул информатина (а) или остаются в виде высокомолекулярных агрегатов (б). Вся гяРНК связана с информоферами, кроме 3'-поли (А) (см. рис. 40) (по результатам, полученным О. П. Самариной, Е. М. Луканидиным и автором)

На основе этих результатов мы предложили схему "информоферного цикла" (рис. 39). Согласно модели, на 1-м этапе информоферы связываются с новообразованной РНК по всей ее длине; на 2-м этапе на поверхности информоферов с гяРНК происходят различные преобразования, составляющие процессинг и созревание мРНК. На 3-м этапе зрелая мРНК "переодевается" на ядерной мембране и транспортируется в цитоплазму, а информоферы, освободившиеся на 2-м и 3-м этапе, входят в новый цикл. Остается неясным, сохраняется ли целостность информофера между 3-м и 1-м этапами, или они распадаются на молекулы информатина.