通过其突出的特征解码一个古老的RlmCD类甲基转移酶的基质选择性
Sayan Saha1, Shankar Prasad Kanaujia1
1Department of Biosciences and Bioengineering, Indian Institute of Technology Guwahati, Guwahati, Assam 781039, India.
Biochemistry
|October 1, 2024
概括
这项研究表明,古老的Arm5U甲基转移酶,如Pyrococcus horikoshii PhRlmCD,具有独特的结构特征,可以进行双重rRNA修饰. 这些酶很可能起源于Gram阳性细菌的水平基因转移.
科学领域:
- 生物化学 生化学
- 分子生物学分子生物学
- 结构生物学 结构生物学
背景情况:
- 5-甲基尤里丁 (m5U) 修改对于细菌中的23S rRNA功能至关重要.
- 格兰阴性细菌使用RlmC和RlmD,而格兰阳性细菌使用RlmCD进行m5U修饰.
- 考古生物,特别是热虫,拥有考古 (tRNA和rRNA) m5U (Arm5U) 甲基转移酶的基因.
研究的目的:
- 从结构和功能上描述来自Pyrococcus horikoshii的rRNA特异性的Arm5U甲基转移酶 (PhRlmCD).
- 了解PhRlmCD的基质选择性和催化机制.
- 为了研究Arm5U甲基转移酶的进化起源.
主要方法:
- 用X射线结晶学进行PhRlmCD的结构确定.
- 生物化学测试以评估甲基转移酶活性.
- 生物信息学分析以推断进化关系.
主要成果:
- PhRlmCD表现出动态的链运动和独特的结构特征,包括延长的正电荷循环和TRAM领域的旋转变化.
- 这些结构特征影响基质选择性,并使双MTase活动成为可能,类似于细菌RlmCD.
- 该研究表明,迷你rRNA片段可能与PhRlmCD相互作用,以促进其双重功能.
结论:
- 在古生物中,Arm5U甲基转移酶很可能是通过横向基因转移进化而来的,主要是来自Gram阳性细菌.
- 对PhRlmCD的结构和功能洞察力提供了对生命各个领域的rRNA修饰多样性的更深入的理解.
- 这项研究强调了甲基转移酶酶的适应性及其进化轨迹.
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