Effect of mutations in the A site of 16 S rRNA on aminoglycoside antibiotic-ribosome interaction.
Effect of mutations in the A site of 16 S rRNA on aminoglycoside antibiotic-ribosome interaction.
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16 S rRNA A 位点突变对氨基糖苷类抗生素-核糖体相互作用的影响。
DOI：
10.1006/jmbi.1998.2446
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发表时间：
1999
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Puglisi,JD
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Recht,MI;Douthwaite,S;Dahlquist,KD;Puglisi,JD
遗传信息的解码发生在 mRNA 密码子-tRNA 反密码子复合物与核糖体小亚基相互作用时。核糖体解码区域与 16 S rRNA 3' 端附近的高度保守序列相关。解码过程受到氨基糖苷类抗生素的干扰，氨基糖苷类抗生素也与 rRNA 的该区域相互作用。 rRNA 中某些核苷酸的突变会降低氨基糖苷类药物的结合亲和力，正如之前使用模型 RNA 寡核苷酸系统所证明的那样。在这里，通过在质粒编码的细菌 16 S rRNA 的解码区域中 1406 到 1408 和 1494 到 1495 处普遍保守的核苷酸突变，在核糖体中测试了寡核苷酸系统的预测。表型变化范围从 U1406→A 或 A1408→G 取代的良性效应，到组装成 30 个 S 亚基但在形成功能性核糖体方面存在缺陷的高度有害的 1406G 和 1495 突变。通过对分离的 30 S 亚基进行化学探测，鉴定了由这些突变引起的解码区域局部构象的变化。含有1408、1407+1494或1495位突变的16S rRNA的核糖体对氨基糖苷类巴龙霉素的亲和力降低，而1406突变核糖体没有观察到亲和力明显降低。这些数据与先前氨基糖苷类与解码区域相互作用的NMR结构测定一致，并进一步我们对如何赋予氨基糖苷类耐药性的理解。
Decoding of genetic information occurs upon interaction of an mRNA codon-tRNA anticodon complex with the small subunit of the ribosome. The ribosomal decoding region is associated with highly conserved sequences near the 3′ end of 16 S rRNA. The decoding process is perturbed by the aminoglycoside antibiotics, which also interact with this region of rRNA. Mutations of certain nucleotides in rRNA reduce aminoglycoside binding affinity, as previously demonstrated using a model RNA oligonucleotide system. Here, predictions from the oligonucleotide system were tested in the ribosome by mutation of universally conserved nucleotides at 1406 to 1408 and 1494 to 1495 in the decoding region of plasmid-encoded bacterial 16 S rRNA. Phenotypic changes range from the benign effect of U1406→A or A1408→G substitutions, to the highly deleterious 1406G and 1495 mutations that assemble into 30 S subunits but are defective in forming functional ribosomes. Changes in the local conformation of the decoding region caused by these mutations were identified by chemical probing of isolated 30 S subunits. Ribosomes containing 16 S rRNA with mutations at positions 1408, 1407+1494, or 1495 had reduced affinity for the aminoglycoside paromomycin, whereas no discernible reduction in affinity was observed with 1406 mutant ribosomes. These data are consistent with prior NMR structural determination of aminoglycoside interaction with the decoding region, and further our understanding of how aminoglycoside resistance can be conferred.
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