3b. La struttura della subunità 50S alla risoluzione di 5A
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In figura 3b-1 è riportata la mappa di densità elettronica della subunità maggiore del ribosoma, risolta a 5A, unitamente ad uno schema semplificato. La struttura generale è in accordo con quelle ottenute a più bassa risoluzione (20A), ma questa permette in più di mettere in evidenza, già in questa visione di insieme, la presenza di fenditure e sporgenze che modellano la superficie (visibile in figura) di interazione con la subunità minore. In particolare è evidente l'ampia e profonda fessura che, ospitando al suo interno sia il peptidil-tRNA che l'amminoacil-tRNA con il successivo amminoacido da aggiungere, è la sede in cui si forma il legame peptidico. Questa fenditura è costituita principalmente da doppie eliche di RNA, provenienti da regioni diverse della molecola di RNA 23S. Un altro interessante elemento che emerge da questa mappa è la presenza di un tunnel (evidenziato nel dettaglio in figura 3b-2, grazie alla sostituzione isomorfa con clusters di 11 atomi di tungsteno), che, per le sue dimensioni e per la sua posizione, si pensa essere la via di uscita della catena polipeptidica nascente.
Come per la subunità minore, anche in questo caso è stato possibile individuare all'interno della mappa di densità elettronica strutture ordinate di RNA (soprattutto doppie eliche di tipo A, disposte singolarmente o interagenti tra di loro, spesso con struttura a zipper, e tetraloop (GNRA) di sequenza guanina-nucleotide generico-purina-adenina, fig. 3b-3) e strutture proteiche, soprattutto a-eliche, di proteine note e non note, fig. 3b-4. L'interazione di queste proteine con l'RNA avviene spesso a livello dei solchi maggiore e minore, e presenta una struttura complessiva peculiare rispetto ad altri sistemi biologici: infatti le proteine non avvolgono l'RNA, come avviene nei virus, né sono circondate dall'acido nucleico, come nei nucleosomi, piuttosto esse interagiscono con le doppie eliche di RNA facendo da ponte tra segmenti elicoidali distanti nella sequenza, stabilizzando così la struttura terziaria dell'rRNA e dell'intero ribosoma.
In particolare è stato possibile mettere in evidenza i punti di interazione tra una specifica regione del 23S RNA e tre proteine (L6, L11 e L14, fig. 3b-1) che costituiscono nel loro insieme il "centro GTPasico" o "centro di legame per i fattori proteici di tipo G". Questo sito lega infatti i fattori di allungamento EF-G e EF-Tu, il fattore di inizio IF-2 e il fattore di rilascio RF-3 (si veda il par. 1), che sono tutte proteine G, la cui attività GTPasica è stimolata dal legame con questo centro, e in particolare sembrerebbe essenziale l'interazione con una specifica regione di RNA a loop, chiamata SRL, presente al centro di questo sito (fig. 3b-5). I dati sperimentali ottenuti con altre tecniche (microscopia crioelettronica, mutazioni genetiche e derivatizzazioni chimiche nella sequenza di RNA, protezione dall'idrolisi grazie al legame con i fattori proteici) hanno permesso di individuare le posizioni dei fattori EF-G e aa-tRNA-EF-Tu-GTP (complessato in realtà con un analogo non idrolizzabile di GTP) rispetto al sito ribosomiale (fig. 3b-6).
