La SHAPE intracellulaire révèle que les sous-unités ribosomiques 30S libres sont dans l'état inactif

Il a été montré il y a des décennies que les sous-unités ribosomiques 30S purifiées interconvertissent facilement entre les conformations "active" et "inactive" dans un switch qui implique des changements dans les régions fonctionnellement importantes du cou et du décodage. Cependant, la signification physiologique de ce changement conformationnel était restée inconnue. Dans des cellules Escherichia coli en croissance exponentielle, le sondage SHAPE de l'ARNA a révélé que l'ARNr 16S adopte largement la conformation inactive dans les sous-unités 30S matures assemblées de manière stable et la conformation active dans les ribosomes en traduction (70S). Les sous-unités 30S inactives lient l'ARNm aussi efficacement que les sous-unités actives mais initient la traduction plus lentement. Des mutations qui ont inhibé l'interconversion entre les états ont compromis la traduction in vivo. La liaison par le petit antibiotique paromomycine a induit la conversion de l'état inactif à actif, conforme à une barrière énergétique faible entre les deux états. Malgré la faible barrière énergétique entre les états, mais conforme avec une initiation de traduction lente et un rôle fonctionnel in vivo, l'interconversion impliquait des changements de grande échelle dans la structure de la région de cou qui se propageaient probablement à travers le corps du 30S via l'hélice 44. Ces résultats suggèrent que l'état inactif est une conformation alternative biologiquement pertinente qui régule la fonction du ribosome en tant que commutateur conformationnel.