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近期，研究人員揭示了通過協(xié)調(diào)tRNA氨基酰化和核糖體延伸來控制蛋白質(zhì)翻譯的復(fù)雜機制。這篇題為“tRNA shape is an identity element for an archaeal pyrrolysyl-tRNA synthetase from the human gut”的研究對驅(qū)動蛋白質(zhì)合成的基本過程提供了前所未有的見解。

圖源：tRNA shape is an identity element for an archaeal pyrrolysyl-tRNA synthetase

from the human gut, doi.org/10.1093/nar/gkad1188

本研究討論了tRNA氨基?；秃颂求w延伸對蛋白質(zhì)翻譯的協(xié)調(diào)作用，強調(diào)了tRNA身份元件在促進(jìn)tRNA與其同源氨基酰tRNA合成酶(aaRS)之間相互作用中的關(guān)鍵作用。具體來說，這項研究的重點是tRNA:aaRS對負(fù)責(zé)結(jié)合第22個氨基酸，pyrlysine (tRNAPyl:PylRS)。

咯賴氨酸- tRNA合成酶(PylRSs)是在某些古細(xì)菌和細(xì)菌基因組中天然編碼的酶，能夠使tRNAPyl與吡咯賴氨酸?；?。這些酶具有一個大的氨基酸結(jié)合袋，對tRNA反密碼子的識別有限，這在200多種非規(guī)范氨基酸的結(jié)合中起著重要作用。PylRS酶根據(jù)其基因組結(jié)構(gòu)可分為三類。兩類同時具有n 端和c 端結(jié)構(gòu)域，而第三類(ΔpylSn)缺少n 端結(jié)構(gòu)域。本研究的重點是研究來自Candidatus Methanomethylophilus alvus的ΔpylSn tRNAPyl的tRNA同源性，闡明其與同源PylRS (MaPylRS)觀察到的正交性的驅(qū)動因素。

通過氨基酰化和翻譯分析，研究人員確定了ΔpylSn tRNAPyl中對MaPylRS活性至關(guān)重要的五個關(guān)鍵元素。值得注意的是，8位堿基的缺失和G28:U42位G-U擺動對的缺失影響了tRNA的高分辨率結(jié)構(gòu)。此外，分子動力學(xué)模擬還揭示了G-C堿基對在G3:C70和G5:C68位置賦予的剛性。

總的來說，本研究揭示了tRNA與PylRS酶之間復(fù)雜的分子相互作用，為pyrlysine結(jié)合的機制提供了有價值的見解，并強調(diào)了tRNA身份元件在蛋白質(zhì)翻譯中的重要性。

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