Suppr超能文献

tmRNA 介导的核糖体救援过程中 EF-Tu 激活的一种不寻常机制。

An unusual mechanism for EF-Tu activation during tmRNA-mediated ribosome rescue.

出版信息

RNA. 2014 Feb;20(2):228-35. doi: 10.1261/rna.042226.113. Epub 2013 Dec 17.

Abstract

In bacteria, ribosomes stalled on truncated mRNAs are rescued by transfer-messenger RNA (tmRNA) and its protein partner SmpB. Acting like tRNA, the aminoacyl-tmRNA/SmpB complex is delivered to the ribosomal A site by EF-Tu and accepts the transfer of the nascent polypeptide. Although SmpB binding within the decoding center is clearly critical for licensing tmRNA entry into the ribosome, it is not known how activation of EF-Tu occurs in the absence of a codon-anticodon interaction. A recent crystal structure revealed that SmpB residue His136 stacks on 16S rRNA nucleotide G530, a critical player in the canonical decoding mechanism. Here we use pre-steady-state kinetic methods to probe the role of this interaction in ribosome rescue. We find that although mutation of His136 does not reduce SmpB's affinity for the ribosomal A-site, it dramatically reduces the rate of GTP hydrolysis by EF-Tu. Surprisingly, the same mutation has little effect on the apparent rate of peptide-bond formation, suggesting that release of EF-Tu from the tmRNA/SmpB complex on the ribosome may occur prior to GTP hydrolysis. Consistent with this idea, we find that peptidyl transfer to tmRNA is relatively insensitive to the antibiotic kirromycin. Taken together, our studies provide a model for the initial stages of ribosomal rescue by tmRNA.

摘要

在细菌中,核糖体在截短的 mRNA 上停滞时,会被转移信使 RNA(tmRNA)及其蛋白伴侣 SmpB 拯救。tmRNA/SmpB 复合物作为 tRNA 发挥作用,由 EF-Tu 递送到核糖体的 A 位,并接受新生多肽的转移。尽管 SmpB 在解码中心的结合对于 tmRNA 进入核糖体的许可显然是至关重要的,但在没有密码子-反密码子相互作用的情况下,EF-Tu 如何被激活尚不清楚。最近的晶体结构揭示了 SmpB 残基 His136 堆积在 16S rRNA 核苷酸 G530 上,G530 是经典解码机制中的关键参与者。在这里,我们使用预稳态动力学方法来探究这种相互作用在核糖体拯救中的作用。我们发现,尽管 His136 的突变并没有降低 SmpB 与核糖体 A 位的亲和力,但它大大降低了 EF-Tu 的 GTP 水解速率。令人惊讶的是,同样的突变对肽键形成的表观速率几乎没有影响,这表明 EF-Tu 可能在 tmRNA/SmpB 复合物从核糖体上释放之前就从复合物上释放出来。与这一观点一致,我们发现肽基转移到 tmRNA 对抗生素 kirromycin 相对不敏感。总之,我们的研究为 tmRNA 介导的核糖体拯救的初始阶段提供了一个模型。

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