hrvatski

Supresija bakterijskih amber mutacija arhealnim parom tRNASer/seril-tRNA-sintetaza

Seril-tRNA-sintetaze (SerRS) su enzimi koji kataliziraju vezanje serina na molekulu tRNA, koju elongacijski faktori donose do ribosoma, na kojem se serin ugrađuje u proteine. Postoje dva tipa seril-tRNA-sintetaza: kanonski tip SerRS (bakterijski tip) pojavljuje se u većini organizama, uključujući i metanogene arheje, dok je vrlo divergirani, strukturalno atipični metanogeni tip SerRS prisutan samo kod metanogenih arheja. Filogenetska distribucija metanogenog tipa SerRS poklapa se sa filogenetskom distribucijom enzima osnovne metanogeneze, što upućuje na to da je metanogeni tip SerRS endogen kod metanogenih arheja. Čini se da je bakterijski tip SerRS horizontalnim prijenosom gena prenesen iz bakterija, drugih arheja ili eukariota u neke metanogene arheje. Utvrđeno je da metanogeni tip SerRS ne može komplementirati funkciju SerRS u bakteriji Escherichia coli, kao ni u kvascu Saccharomyces cerevisiae. Ekspresija metanogenog tipa SerRS iz Methanoccocus maripaludis toksična je za bakteriju E. coli, i rezultira pogreškama u translaciji, odnosno sintezom proteina smanjene stabilnosti. Pokazano je da koekspresijom gena za SerRS iz Methanosarcina barkeri, bilo bakterijskog, bilo metanogenog tipa sa genom za arhejsku supresorsku tRNA vodi do supresije bakterijske amber mutacije što ukazuje da translacijska mašinerija bakterije E. coli može koristiti serilirane tRNA iz metanogenih arheja u biosintezi proteina. Efikasnost supresije uz mutante metanogenog tipa SerRS vjerno je odražavala serilacijsku efikasnost mutiranih enzima, određenu kinetičkim mjerenjima, što potvrđuje važnost karakterističnih strukturnih značajki u aktivnom mjestu, N-terminalnoj tRNA-veznoj domeni, motivu HTH (eng. helix-turn-helix) te značaj sekundarne strukture fleksibilne petlje u aktivnom mjestu.

aminoacil-tRNA-sintetaze; seril-tRNA-sintetaze; supresija bakterijske amber mutacije; metanogene arheje

nije evidentirano