Biogenesis and iron-dependency of ribosomal RNA hydroxylation.
Biogenesis and iron-dependency of ribosomal RNA hydroxylation.
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DOI：
10.1093/nar/gkx969
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发表时间：
2017-12-15
影响因子：
14.9
通讯作者：
Suzuki T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kimura S;Sakai Y;Ishiguro K;Suzuki T
核糖体 RNA (rRNA) 的转录后修饰参与核糖体生物合成和翻译微调。 5-羟基胞苷 (ho5C) 是一种未知生物发生和功能的修饰，存在于大肠杆菌 23S rRNA 的 2501 位。我们在大肠杆菌中进行了全基因组筛选，以确定ho5C2501形成所需的基因，发现了一个以前未表征的基因ydcP（重命名为rlhA）、铁硫簇（isc）基因以及一系列负责预苯酯生物合成的基因，表明铁硫簇和预苯酯是ho5C2501形成所必需的。 RlhA 与 50S 核糖体亚基的前体相互作用，表明该蛋白直接参与 ho5C2501 的形成。 RlhA 属于一个酶家族，具有未表征的肽酶 U32 基序和 C 末端区域的保守 Cys 残基。这些元素对于 ho5C2501 的形成至关重要。我们还发现ho5C2501的频率受环境铁浓度的调节。总之，我们的结果揭示了一种新的 RNA 羟基化生物合成途径及其对铁的反应。
Post-transcriptional modifications of ribosomal RNAs (rRNAs) are involved in ribosome biogenesis and fine-tuning of translation. 5-Hydroxycytidine (ho5C), a modification of unknown biogenesis and function, is present at position 2501 of Escherichia coli 23S rRNA. We conducted a genome-wide screen in E. coli to identify genes required for ho5C2501 formation, and found a previously-uncharacterized gene, ydcP (renamed rlhA), iron-sulfur cluster (isc) genes, and a series of genes responsible for prephenate biosynthesis, indicating that iron-sulfur clusters and prephenate are required for ho5C2501 formation. RlhA interacted with precursors of the 50S ribosomal subunit, suggesting that this protein is directly involved in formation of ho5C2501. RlhA belongs to a family of enzymes with an uncharacterized peptidase U32 motif and conserved Cys residues in the C-terminal region. These elements were essential for ho5C2501 formation. We also found that the frequency of ho5C2501 is modulated by environmental iron concentration. Together, our results reveal a novel biosynthetic pathway for RNA hydroxylation and its response to iron.
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