Queuosine modification protects cognate tRNAs against ribonuclease cleavage.
Queuosine modification protects cognate tRNAs against ribonuclease cleavage.
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DOI：
10.1261/rna.067033.118
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发表时间：
2018-10
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Pan T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang X;Matuszek Z;Huang Y;Parisien M;Dai Q;Clark W;Schwartz MH;Pan T
真核转移RNA（tRNA）平均含有13个修饰，这些修饰在翻译和调节基因表达的tRNA片段的产生中发挥广泛的作用。肌苷（Q）修饰发生在氨基酸His、Asn、Tyr和Asp的tRNA的摆动反密码子位置。在真核生物中，Q修饰完全依赖于饮食或多细胞生物中的肠道微生物组。尽管经过几十年的研究，Q修饰的细胞作用仍有待充分阐明。在这里，我们表明，在人类细胞中，Q修饰特异性地保护其同源tRNAHis和tRNAAsn对核糖核酸酶切割。我们产生了含有完全耗尽或完全Q修饰的tRNA的细胞系。使用这些资源，我们发现Q修饰显著降低血管生成素在体外对其同源tRNA的切割。Q修饰不改变同源全长tRNA的细胞丰度，但在不存在和存在应激的情况下改变其片段在体内的细胞含量。我们的研究结果提供了一个新的生物学方面的Q修饰和Q修饰如何改变人类细胞中的小RNA池的机制。
Eukaryotic transfer RNAs (tRNA) contain on average 13 modifications that perform a wide range of roles in translation and in the generation of tRNA fragments that regulate gene expression. Queuosine (Q) modification occurs in the wobble anticodon position of tRNAs for amino acids His, Asn, Tyr, and Asp. In eukaryotes, Q modification is fully dependent on diet or on gut microbiome in multicellular organisms. Despite decades of study, cellular roles of Q modification remain to be fully elucidated. Here we show that in human cells, Q modification specifically protects its cognate tRNAHis and tRNAAsn against cleavage by ribonucleases. We generated cell lines that contain completely depleted or fully Q-modified tRNAs. Using these resources, we found that Q modification significantly reduces angiogenin cleavage of its cognate tRNAs in vitro. Q modification does not change the cellular abundance of the cognate full-length tRNAs, but alters the cellular content of their fragments in vivo in the absence and presence of stress. Our results provide a new biological aspect of Q modification and a mechanism of how Q modification alters small RNA pools in human cells.
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