tRNAメチルトランスフェラスを再設計して,新しいRNA基質を共性的に捕獲する

Tyler S Smith^1,2, Madeline A Zoltek^1,2, Matthew D Simon^1,2

¹Department of Molecular Biophysics & Biochemistry , Yale University , New Haven , Connecticut 06511 , United States.

Journal of the American Chemical Society

|October 19, 2019

まとめ

研究者はRNAを修飾する酵素を設計し,RNAを研究するための新しいツールを作成しました. 彼らは特定のRNA基板によって共性的に捕らえられる変異酵素を開発し,新しい研究分野を可能にしました.

科学分野:

生物化学
分子生物学
RNA 生物学

背景:

結合性RNAの改変はRNAの機能と代謝に不可欠である.
RNAの改変を導入する酵素は,研究ツールの開発の重要なターゲットです.
これらの酵素の基板特異性を理解することは,それらを設計するために不可欠です.

研究の目的:

ウリジン-54 tRNA メチルトランスフェラーゼ (TrmA) の基板特異性を変化させるための工学的な可能性を探求する.
酵素工学によるRNAの研究と操作のための新しいツールを開発する.
TrmAの基板特異性の可塑性を探査する.

主な方法:

その基質RNAに共性結合しているTrmA変異体 (TrmA*) を利用した.
TrmA* RNA基板を分析するために,合理的な設計と高通量配列解析を用いた.
高通量基板スクリーニングを使用して追加のTrmA*変異体をスクリーニングした.

主要な成果:

TrmA*の合理的な工学は,その基質特異性を大幅に変化させた.
遺伝子組み換え基質変異体は野生型TrmAで活動を維持した.
トリプルミュータントRNA基板を特定した. 効率的に設計されたTrmA*ダブルミュータントに閉じ込められたが,ワイルドタイプのTrmAではない.

結論:

タンパク質工学は,RNA変異酵素の基板特異性を再構成することができる.
この研究は,特定のRNAを共性的に捕まえるための設計されたタンパク質を開発するための基礎を提供します.
開発されたツールはRNA研究と操作のための新しい可能性を提示します.

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