Two-step model of stop codon recognition by eukaryotic release factor eRF1.
Two-step model of stop codon recognition by eukaryotic release factor eRF1.
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DOI：
10.1093/nar/gkt113
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发表时间：
2013-04
影响因子：
14.9
通讯作者：
Alkalaeva E
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kryuchkova P;Grishin A;Eliseev B;Karyagina A;Frolova L;Alkalaeva E
释放因子eRF 1在真核生物蛋白质合成的终止中起关键作用。eRF 1由三个域（N、M和C）组成，它们在终止中发挥独特的作用。先前对eRF 1点突变体和标准/变异编码eRF 1嵌合体的研究明确地证明了高度保守的N结构域基序（NIKS、YxCxxxF和GTx）直接参与终止密码子识别。在目前的研究中，我们通过研究41个不变和保守的N-结构域残基在人eRF 1终止密码子解码中的作用来扩展这项工作。使用保守和非保守氨基酸取代的组合，我们在体外重建的真核翻译系统中测量了>80个突变体eRF 1的功能活性，并选择了识别不同终止密码子核苷酸所必需的15个氨基酸残基。此外，足印分析提供了证据的核糖体复合物的构象重排，发生在结合的eRF 1的信使RNA，并反映终止密码子解码活性的eRF 1。基于我们的实验数据和核糖体A位点N结构域的分子模型，我们提出了真核核糖体终止密码子解码的两步模型。
Release factor eRF1 plays a key role in the termination of protein synthesis in eukaryotes. The eRF1 consists of three domains (N, M and C) that perform unique roles in termination. Previous studies of eRF1 point mutants and standard/variant code eRF1 chimeras unequivocally demonstrated a direct involvement of the highly conserved N-domain motifs (NIKS, YxCxxxF and GTx) in stop codon recognition. In the current study, we extend this work by investigating the role of the 41 invariant and conserved N-domain residues in stop codon decoding by human eRF1. Using a combination of the conservative and non-conservative amino acid substitutions, we measured the functional activity of >80 mutant eRF1s in an in vitro reconstituted eukaryotic translation system and selected 15 amino acid residues essential for recognition of different stop codon nucleotides. Furthermore, toe-print analyses provide evidence of a conformational rearrangement of ribosomal complexes that occurs during binding of eRF1 to messenger RNA and reflects stop codon decoding activity of eRF1. Based on our experimental data and molecular modelling of the N-domain at the ribosomal A site, we propose a two-step model of stop codon decoding in the eukaryotic ribosome.
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