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在tRNA中的Anticodon和受体干核酸 (Gln) 是大肠杆菌谷氨基-tRNA合成酶的主要识别元素

M Jahn¹, M J Rogers, D Söll

¹Department of Molecular Biophysics and Biochemistry, Yale University, New Haven, Connecticut 06511.

|July 18, 1991

概括

氨基酸-tRNA合成酶通过附加正确的氨基酸来转移RNA (tRNAs) 来确保蛋白质合成的忠实性. 这项研究确定了tRNA中的关键谷氨胺标识元素,对于酶识别和区分至关重要.

科学领域:

分子生物学分子生物学
生物化学生物化学
遗传学是一个遗传学.

背景情况:

蛋白质生物合成的忠实性依赖于通过氨基酸-tRNA合成酶对相关转移RNA (tRNA) 进行准确的氨基酸附着.
大肠杆菌谷氨基-tRNA合成酶 (GlnRS) 和tRNA (Gln) 系统是研究特定tRNA识别的模型,称为"tRNA身份".
tRNA的身份是由特定的核酸序列 (身份元素) 和合成酶之间的tRNAs竞争所决定的.

研究的目的:

研究特定核酸在tRNA中的作用,以便由GlnRS.识别.
在tRNA分子中识别和表征谷氨胺标识元素.
了解身份元素的变化如何影响氨基化特异性和体内功能.

主要方法:

局部定向突变发生被用来产生超过20个tRNA的突变.
进行了体外氨基化试验,以确定具有GlnRS.的突变tRNA的动力参数 (kcat/KM).
在体内进行珀抑制试验,以评估突变的功能后果.

主要成果:

突变的tRNA对GlnRS的特异性常数 (kcat/KM) 显著下降,高达3×10×5倍,主要是由于kcat的变化.
尽管在体外氨基化效率降低,但一些突变tRNA在体内有效地作为珀抑制剂发挥作用.
关键的谷氨胺标识元素被定位在抗区和接受体干的2和3位置.

结论:

tRNA的抗和受体干区域 (Gln) 含有对谷氨胺身份的关键元素.
个人身份要素对GlnRS整体歧视的贡献有很大差异.
了解这些元素为tRNA酶识别和蛋白质合成忠实性的结构基础提供了洞察力.

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