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问题：JBC:中科院生化细胞所王恩多研究组揭示人tRNA修饰酶NSun6识别底物tRNA的关键元件
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时间：2016-10-20 15:16:48 编辑加入/取消收藏订制/取消短消息举报该贴

2016年10月4日，国际知名生物化学杂志《Journal of BioLogical Chemistry》
在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所王恩多
研究组题为“Sequence-specific and Shape-selective RNA Recognition by
the Human RNA m5C Methyltransferase NSun6”的最新研究成果。博士研究生
龙韬为论文第一作者，王恩多研究员和刘如娟副研究员为论文共同通讯作者。

tRNA是细胞内主要的RNA之一，是蛋白质合成中的关键生物大分子。在所有胞内
的RNA中，tRNA具有最多的修饰，这些修饰对于tRNA在细胞内发挥功能起着重要
作用，缺失某些修饰将引起细胞的严重缺陷甚至导致人类疾病。通常tRNA氨基酸
接受茎部分的核苷酸较少被修饰，第72位的5-甲基胞嘧啶(m5C)修饰是为数不多
的几个修饰之一。该位点的m5C修饰仅存在于高等真核生物中且极为保守，提示
这个修饰可能在高等真核生物中具有重要的功能。NSun家族成员是真核生物中最
主要的RNA m5C甲基转移酶。目前，Nsun6已经被报道能够催化tRNA第72位的甲基
化修饰，但其对tRNA识别的关键元件尚不清楚。

研究组通过质谱、定点突变和酶学动力学等生物化学手段鉴定出tRNA上参与人
NSun6(hNSun6)识别的关键元件，发现hNSun6的识别依赖于tRNA的倒L型三级结
构，以及位于tRNA接受茎和D茎的特定的碱基或碱基对。具体识别元件为：(1)全
长且正确折叠的tRNA;(2)3’端的CCA末端以及催化位点C72;(3)接受茎上的U73;
(4)接受茎第二和第三对碱基对;(5)D茎的11:24和12:23两对碱基对。研究结果表
明hNSun6采用三级结构和某些tRNA分子上的特定的元件这一复杂网络识别RNA。
其它细胞内的 RNA似乎都不能满足hNSun6 识别的所有需要的条件，因此可以认
为hNSun6是专一于tRNA的甲基转移酶。

JBC:中科院生化细胞所王恩多研究组揭示人tRNA修饰酶NSun6识别底物tRNA的关
键元件
图：NSun6识别底物tRNA关键元件示意图

原文链接：

Sequence-specific and Shape-selective RNA Recognition by the human RNA
m5C Methyltransferase NSun6

原文摘要：

Human NSun6 is an RNA methyltransferase that catalyses the transfer of
the methyl group from S-adenosyl-L-methionine (SAM) to C72 of tRNAThr
and tRNACys. In the current study, we used mass spectrometry to
demonstrate that human NSun6 indeed introduces 5-methylcytosine (m5C)
into tRNA, as expected. To further reveal the tRNA recognition
mechanism of human NSun6, we measured the methylation activity of
human NSun6 and its kinetic parameters for different tRNA substrates
and their mutants. We showed that human NSun6 requires a well-folded,
full-length tRNA as its substrate. In the acceptor region, the CCA
terminus, the target site C72, the discriminator base U73, and the
second and third base pairs (2:71 and 3:70) of the acceptor stem are
all important RNA recognition elements for human NSun6. In addition,
two specific base pairs (11:24 and 12:23) in the D-stem of the tRNA
substrate are involved in interacting with human NSun6. Together, our
findings suggest that human NSun6 relies on a delicate network for RNA
recognition, which involves both the primary sequence and tertiary
structure of tRNA substrates.推荐http://www.seekchem.com

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