ペプチドアミノアチルtRNAリガゼによる非リボソームペプチド拡張

科学分野:

• 生物化学
• 分子生物学
• 自然製品の生物合成

背景:

• 新しい生物合成戦略は,ペプチド・スキャフォルドを天然製品合成に使用しています.
• ペプチド-アミノアシルtRNAリガゼ (PEARLs) は,ATPおよびtRNAに依存するメカニズムを通じてペプチドC端にアミノ酸を加える.
• PEARLで触媒化されたアミノ酸添加の正確なメカニズムは不明である.

研究 の 目的:

• バイオケミカルとメカニカルに TglB を特徴づけるには, *Pseudomonas syringae* の PEARL を
• TglBがシステイン (Cys) をTglAペプチド基板に添加するメカニズムを解明する.
• 自然産物3チアグルタマートの生体合成を理解する

主な方法:

• TglBとTglAを用いた酵素運動と基板特異性アッセイ
• TglBの保存された残留物のサイト指向型変異.
• 中断されたtRNA変種を用いたtRNA^Cys認識の分析.
• ATPの利用を追跡するための同位体標識研究

主要な成果:

• TglBは,TglAのC末端近くの特定の残留物を認識するが,末端アミノ酸の変動を許容する.
• TglBは,受容体幹を含む切断されたtRNA^Cys分子を効率的に認識します.
• ミュタゲネシスはTglBの重要な触媒残留物を特定し,ピンポンメカニズムを排除した.
• 同位体ラベリングは,ATPがTglAのC端の炭酸塩を直接リン酸化することを確認した.

結論:

• この研究は,PEARLで触媒化されたアミノ酸添加におけるATPの直接的リン酸化メカニズムを支持している.
• この研究は,自然産物の生物合成に関与するこの種の酵素の一般的なメカニズムモデルを提供します.
• この経路を理解することは,新しいアミノ酸由来天然製品を設計するのに不可欠です.