王恩多研究组揭示SPOUT甲基转移酶家族的最小成员TrmL识别底物tRNA的关键元件
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时间：2015-09-20
tRNA是细胞内主要的RNA之一，它的经典功能是参与蛋白质合成。tRNA上的核苷酸存在着广泛的转录后修饰，尤其是位于tRNA的反密码子环上的核苷酸残基，这些修饰对于tRNA在细胞内发挥功能起着重要作用，缺失某些修饰将引起细胞的严重缺陷。原核生物中，TrmL负责tRNALeuCAA和tRNALeuUAA两种等受体的反密码子环上第34位核苷酸的甲基化修饰。TrmL是SPOUT甲基转移酶家族最小成员之一，其对tRNA识别的关键元件并不清楚。
在王恩多研究员和刘如娟副研究员的指导下，博士研究生周觅等人通过定点突变、结合酶学动力学等生物化学手段鉴定出了tRNA上参与TrmL识别的关键元件。研究发现TrmL不依赖于tRNA全长的倒L型三级结构，仅需要识别带有特定修饰的反密码子茎环。TrmL伸出许多手臂同时识别tRNA上不同元件，用来催化tRNA34位核苷酸在核糖上2’-羟基的甲基化。具体识别元件为：(1) tRNA反密码子环上特定核苷酸序列；(2) 反密码子茎环外加两对碱基对是TrmL识别的最小底物；(3) 被催化的34位摆动位点为嘧啶核苷酸；(4) 第37位A上的异戊烯基化修饰。
研究结果以题为“Identification of determinants for tRNA substrate recognition by Escherichia coli C/U34 2’-O-methyltransferase”的研究论文于2015年6月24日在线发表在国际学术期刊RNA Biology上。
该工作得到了国家基础研究基金、国家自然科学基金、中科院、上海市科委等的资助。
TrmL识别底物tRNA的关键元件示意图
