Modular pathways for editing non-cognate amino acids by human cytoplasmic leucyl-tRNA synthetase.
Modular pathways for editing non-cognate amino acids by human cytoplasmic leucyl-tRNA synthetase.
复制标题
人细胞质亮氨酰-tRNA合成酶编辑非同源氨基酸的模块化途径
DOI：
10.1093/nar/gkq763
复制
发表时间：
2011-01
影响因子：
14.9
通讯作者：
Wang ED
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen X;Ma JJ;Tan M;Yao P;Hu QH;Eriani G;Wang ED
为了防止蛋白质合成中潜在的错误，一些氨基酰基转移RNA （tRNA）合成酶已经进化出编辑机制来水解失活的氨基酸（转移前编辑）或错酰基化的tRNA（转移后编辑）。Ia类亮氨酸- trna合成酶（LeuRS）可使多种天然和非蛋白氨基酸失活，并使tRNALeu误充。已知原核LeuRS的保真度依赖于多个编辑途径来清除氨基酰化反应每一步中不正确的中间体和产物。在此，我们从大肠杆菌高产菌株中获得了高活性的人细胞质LeuRS （hcLeuRS）和tRNALeu (hctRNALeu)，以研究该酶的合成和编辑特性。我们发现hcLeuRS可以针对不同的非同源氨基酸调整其编辑策略。HcLeuRS主要通过传输后编辑来编辑正常值；然而，它主要使用预转移编辑来编辑α-氨基丁酸盐，尽管这两种氨基酸都可以被充电到tRNALeu上。转移后编辑作为反应的最后检查点，对于防止体外错误结合非常重要。这些结果提供了对模块化编辑途径的洞察，这些途径是为了防止进化造成的遗传密码模糊而创建的。
To prevent potential errors in protein synthesis, some aminoacyl-transfer RNA (tRNA) synthetases have evolved editing mechanisms to hydrolyze misactivated amino acids (pre-transfer editing) or misacylated tRNAs (post-transfer editing). Class Ia leucyl-tRNA synthetase (LeuRS) may misactivate various natural and non-protein amino acids and then mischarge tRNALeu. It is known that the fidelity of prokaryotic LeuRS depends on multiple editing pathways to clear the incorrect intermediates and products in the every step of aminoacylation reaction. Here, we obtained human cytoplasmic LeuRS (hcLeuRS) and tRNALeu (hctRNALeu) with high activity from Escherichia coli overproducing strains to study the synthetic and editing properties of the enzyme. We revealed that hcLeuRS could adjust its editing strategy against different non-cognate amino acids. HcLeuRS edits norvaline predominantly by post-transfer editing; however, it uses mainly pre-transfer editing to edit α-amino butyrate, although both amino acids can be charged to tRNALeu. Post-transfer editing as a final checkpoint of the reaction was very important to prevent mis-incorporation in vitro. These results provide insight into the modular editing pathways created to prevent genetic code ambiguity by evolution.
登录
查看更多内容
影响因子：
11.4
作者：
Beebe, K;de Pouplana, LR;Schimmel, P
通讯作者：
Schimmel, P
影响因子：
64.8
作者：
Beebe, Kirk;Mock, Marissa;Schimmel, Paul
通讯作者：
Schimmel, Paul
影响因子：
11.4
作者：
Cusack, S;Yaremchuk, A;Tukalo, M
通讯作者：
Tukalo, M
影响因子：
16.8
作者：
Fukunaga, R;Yokoyama, S
通讯作者：
Yokoyama, S
影响因子：
4.8
作者：
Apostol, I;Levine, J;Blackmore, R
通讯作者：
Blackmore, R