tRNA^(Trp)的种属特异性元件

通过同源性比较原核、古核和真核生物tRNA^(Trp)的核苷酸序列表明tRNA^(Trp)的种属特异性元件可能存在于氨基酸接受茎、D茎、反密码茎以及识别位碱基等处。设计并完成了tRNA^(Trp)的突变,体外转录及原核、真核两种不同来源的色氨酰tRNA合成酶对tRNA^(Trp)及其突变体的测活以确定tRNA^(Trp)的种属特异性元件,进一步揭示tRNA^(Trp)及其合成酶之间的精确识别和共进化过程。原核野生型tRNA^(Trp)其接受茎突变成真核相应的核苷酸后失去了被原核色氨酰tRNA合成酶氨酰化的活力,却被赋予了真核合成酶的氨酰化活力。反密码茎、D茎对于氨酰化活力则影响细微。结果表明tRNA^(Trp)的种属特异性元件主要位于接受茎部位,即氨基酸接受茎和识别位碱基处。研究结果对于tRNA进化及药物的设计具有重要的意义。

水稻线粒体tRNA^(Trp)种属特异性元件研究

为了研究水稻线粒体tRNATrp的种属特异性元件,在野生型水稻线粒体tRNATrp的基础上,设计并完成了3种向人tRNATrp的突变,体外转录并用枯草杆菌和人这两种不同种属来源的色氨酰-tRNA合成酶(TrpRS)测定了这些tRNATrp分子的氨酰化活力(Kcat/KM).结果表明,与野生型水稻线粒体tRNATrp相比,3个突变体被人TrpRS氨酰化的活力分别提高了354、407和803倍,其中以PMPH3(水稻线粒体tRNATrp的氨基酸接受茎的C2-G71和G3-C70都突变为人tRNATrp的氨基酸接受茎的相应部位)的氨酰化活力改变最大.而3个突变体对B.subtilisTrpRS氨酰化活力有进一步负影响,氨酰化活力微弱.说明水稻线粒体tRNATrp氨基酸接受茎上的第2个碱基对C2-G71和第3个碱基对G3-C70在人色氨酰-tRNA合成酶识别过程中有着极为重要的作用,是水稻线粒体tRNATrp的种属特异性元件.

3种水稻线粒体tRNA^(Trp)突变体的克隆和活力鉴定

设计并完成了 3种水稻线粒体tRNATrp的突变 ,体外转录并用枯草杆菌和人色氨酰tRNA合成酶 (TrpRS)对tRNATrp及其突变体进行了活力测定 .3种突变体的氨酰化活力比野生型水稻线粒体tRNATrp分别上升了 1 8、1 5和 5倍 .说明A1 U72和G5 C68对于提高线粒体tRNATrp被细胞质TrpRS氨酰化能力的作用并不大 ,细胞质tRNATrp与细胞质TrpRS的识别方式并不适用于线粒体tRNATrp与细胞质TrpRS的相互识别 .