tRNA是細胞內主要的RNA之一,是蛋白質合成中的關鍵生物大分子。在所有胞內的RNA中,tRNA具有最多的修飾,這些修飾對于tRNA在細胞內發揮功能起著重要作用,缺失某些修飾將引起細胞的嚴重缺陷甚至導致人類疾病。
近期來自中科院上海生科院的王恩多研究組通過質譜、定點突變和酶學動力學等生物化學手段鑒定出tRNA上參與人NSun6(hNSun6)識別的關鍵元件。這一研究成果公布在Journal of Biological Chemistry雜志上。
通常tRNA氨基酸接受莖部分的核苷酸較少被修飾,第72位的5-甲基胞嘧啶(m5C)修飾是為數不多的幾個修飾之一。該位點的m5C修飾僅存在于高等真核生物中且極為保守,提示這個修飾可能在高等真核生物中具有重要的功能。NSun家族成員是真核生物中最主要的RNA m5C甲基轉移酶。目前,Nsun6已經被報道能夠催化tRNA第72位的甲基化修飾,但其對tRNA識別的關鍵元件尚不清楚。
在這篇文章中,研究人員通過質譜、定點突變和酶學動力學等生物化學手段鑒定出tRNA上參與人NSun6(hNSun6)識別的關鍵元件。研究發現hNSun6的識別依賴于tRNA的倒L型三級結構,以及位于tRNA接受莖和D莖的特定的堿基或堿基對。具體識別元件為:(1)全長且正確折疊的tRNA;(2)3’端的CCA末端以及催化位點C72;(3)接受莖上的U73;(4)接受莖第二和第三對堿基對;(5)D莖的11:24和12:23兩對堿基對。研究結果表明hNSun6采用三級結構和某些tRNA分子上的特定的元件這一復雜網絡識別RNA。其它細胞內的 RNA似乎都不能滿足hNSun6 識別的所有需要的條件,因此可以認為hNSun6是專一于tRNA的甲基轉移酶。
此外,近期這一研究組也同樣在JBC雜志上發文,鑒定了細菌來源的多種ThrRS在N1結構域的存在與N2結構域活性位點的分布上的多樣性與復雜性。
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