Biopolym. Cell. 2009; 25(1):39-42.
Структура и функции биополимеров
Предполагаемый активный центр редактирующего домена пролил-тРНК синтетазы бактерии Enterococcus faecalis
1Бояршин К. С., 1Крикливый И. А., 1Раевский А. В., 1Химин А. А., 1Яремчук А. Д., 1Тукало М. А.
  1. Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины
    ул. Академика Заболотного, 150, Киев, Украина, 03680

Abstract

Обеспечение аминокислотной специфичности аминоацил-тРНК синтетаз в ряде случаев требует проведения гидролиза ошибочно синтезированных продуктов, известного как аминокислотное редактирование. Бактериальные пролил-тРНК синтетазы содержат специальный редактирующий домен, деацилирующий аланил-тРНКPro и таким образом демонстрирующий посттрансферную редактирующую активность. Механизм тРНК-зависимого редактирования пролил-тРНК синтетазой остается нераскрытым. Цель настоящей работы состояла в изучении структуры активного центра редактирующего домена пролил-тРНК синтетазы E. faecalis. Аминокислотные позиции E218, T257, K279, G331, S332, G334, H366 избраны для сайт-направленного мутагенеза (аланинового сканирования), а редактирующая активность мутантных форм сопоставлена с диким типом пролил-тРНК синтетазы. Выявлены три аминокислотных остатка, имеющих значение для посттрансферной редактирующей активности фермента, – K279, G331 и H366. Полученные данные подтверждают существующие предположения о структуре активного центра редактирующего домена бактериальных пролил-тРНК синтетаз.
Keywords: пролил-тРНК синтетаза, редактирование, тРНК, сайт-направленный мутагенез

References

[1] Jakubowski H., Goldman E. Editing of errors in selection of amino acids for protein synthesis. Microbiol. Rev. 1992; 56(3):412–429.
[2] Lincecum T. L., Tukalo M., Yaremchuk A., Mursinna R. S., Williams A. M., Sproat B. S., Van Den Eynde W., Link A., Van Calenbergh S., Grotli M., Martinis S. A., Cusack S. Structural and mechanistic basis of preand posttransfer editing by leucyl-tRNA synthetase Mol. Cell 2003 11, N 4 P. 951–963.
[3] Fukunaga R., Yokoyama S. Structural basis for non-cognate amino acid discrimination by the valyl-tRNA synthetase editing domain J. Biol. Chem 2005 280, N 33:29937–29945.
[4] Fukunaga R., Yokoyama S. Structural basis for substrate recognition by the editing domain of isoleucyl-tRNA synthetase J. Mol. Biol 2006 359, N 4:901–912.
[5] Sasaki H. M., Sekine S., Sengoku T., Fukunaga R., Hattori M., Utsunomiya Y., Kuroishi C., Kuramitsu S., Shirouzu M., Yokoyama S. Structural and mutational studies of the amino acid-editing domain from archaeal/eukaryal phenylalanyltRNA synthetase Proc. Nat. Acad. Sci. USA 2006 103, N 40:14744–14749.
[6] Waas W. F., Schimmel P. Evidence that tRNA synthetasedirected proton transfer stops mistranslation Biochemistry 2007 46, N 43:12062–12070.
[7] Beuning P. J., Musier-Forsyth K. Hydrolytic editing by a class II aminoacyl-tRNA synthetase Proc. Nat. Acad. Sci. USA 2000 97, N 16:8916–8920.
[8] Wong F. C., Beuning J., Silvers C., Musier-Forsyth K. An isolated class II aminoacyl-tRNA synthetase insertion domain is functional in amino acid editing J. Biol. Chem 2003 278, N 52:52857–52864.
[9] Hati S., Ziervogel B., SternJohn J., Wong F. C., Nagan M. C., Rosen A. E., Siliciano P. G., Chihade J. W., Musier-Forsyth K. Pre-transfer editing by class II prolyl-tRNA synthetase: role of aminoacylation active site in «selective release» of noncognate amino acids J. Biol. Chem 2006 281, N 38 P. 27862–27872.
[10] Wong F. C., Beuning P. J., Nagan M., Shiba K., MusierForsyth K. Functional role of the proline-tRNA synthetase insertion domain in amino acid editing Biochemistry 2002 41, N 22:7108–7115.
[11] Crepin T., Yaremchuk A., Tukalo M., Cusack S. Structures of two bacterial prolyl-tRNA synthetases with and without a cis-editing domain Structure 2006 14:1511–1525.
[12] Boyarshin K. S., Kriklivyi I. A., Tukalo M. A. tRNA-dependent editing of errors by prolyl-tRNA synthetase from bacteria Enterococcus faecalis. Ukr Biokhim Zh. 2008; 80(6):52-59.
[13] QuikChange® XL Site-Directed Mutagenesis Kit, instruction manual, catalog #200516 La Jolla, 2005:1–15.