23S rRNA甲基转移酶RrmJ促进大肠杆菌50S亚基后期组装

核糖体是所有细胞中负责蛋白质合成的分子机器。它自身在细胞内的组装成熟过程受到严密调控,需要诸多组装因子的参与。Rrm J是原核生物中一类保守的甲基转移酶,能够甲基化修饰核糖体上肽基转移酶中心(peptidyl transferase center,PTC)内A环的U2552位点。敲除rrm J基因的大肠杆菌表现出显著的生长缺陷及50S亚基组装前体的累积,因而Rrm J在50S亚基组装中具有重要作用。本研究对细菌生长实验与核糖体图谱分析表明,回补表达Rrm J的质粒对于Δrrm J菌株生长缺陷有显著改善,50S前体累积现象也得到有效缓解。通过共沉淀实验证明,Rrm J与Δrrm J菌株中提取的50S前体结合能力显著强于缺失型或野生型菌株中纯化的成熟50S;当加入S-腺苷甲硫氨酸时,该酶与50S前体结合能力显著下降。冷冻电镜三维重构数据进一步阐明,缺失型菌株50S前体主要停滞在组装晚期两个PTC区域成熟程度不同的特定时段。综合上述结果表明,U2552位点的修饰发生在50S亚基组装晚期特定阶段,这一事件不仅会加速A环的RNA螺旋折叠,另有可能促进附近PTC区域结构成熟。