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J Biol Chem:揭示生殖器支原体RNase R修饰tRNA 3’端使其成熟的分子机制

来源:生物谷 2012-07-21 16:59

近日,来自佛罗里达州大西洋大学的研究者发现了细菌中的一种潜在的特殊机制,这或许为开发针对AIDS、软组织感染等疾病的新型抗生素提供新思路,相关研究论文刊登在了近日的国际杂志Journal of Biological Chemistry上。

研究者Li表示,每一种有机体生物都有着相同的生存原则,无非是基因表达蛋白质等过程,这个过程依赖于一系列小型的RNAs-tRNAs,tRNAs可以携带产生蛋白质的基本结构单元。一个tRNA作为前提物,从基因的起始端产生,包含了5’和3’端以及中间部分。在蛋白质产生过程中,tRNA工作之前,其额外的部分都会被RNA修饰所移去。

有意思的是,处理tRNA的3’端的方式比较不同,研究者同时揭示了核糖核酸酶RNase可以移除tRNA前提的3’端额外部分。一些核糖核酸酶可以在中间切断RNA,另外一些从3’端进行剪切,许多细菌都涉及了多重的核糖核酸酶修饰来完成tRNA的3’端加工。

知道在不同细菌中tRNA是如何被加工处理的对于我们理解细菌如何生存至关重要,于此同时我们也可以设计出许多新型抗生素来控制致病菌。如生殖器支原体是一种自由生存的有机体,可以引起不育。研究者重点研究了该有机体,它的基因组仅仅有10%的基因在其它细菌中发现。更有意思的是,这种微生物包含了并不为人所知的修饰tRNA的核糖核酸酶。

研究者Alluri表示,生殖器支原体使用了一种完全不同的核糖核酸酶RNase R来处理tRNA的3’端,RNase R可以修剪tRNA的3’端来使得tRNA具有正常功能。通过阻塞生殖器支原体RNase R的功能便可以组织其机体蛋白的产生以及杀死该微生物,因此RNase R可以作为新型的治疗生殖器支原体的疗法的新型靶点。(生物谷Bioon.com)

编译自:Unique Mechanism Identified in Bacteria as Potential Target for Developing New Antibiotics

Novel One-step Mechanism for tRNA 3′-End Maturation by the Exoribonuclease RNase R of Mycoplasma genitalium*

Ravi K. Alluri1 and Zhongwei Li2

Mycoplasma genitalium is expected to metabolize RNA using unique pathways because its minimal genome encodes very few ribonucleases. In this work, we report that the only exoribonuclease identified in M. genitalium, RNase R, is able to remove tRNA 3′-trailers and generate mature 3′-ends. Several sequence and structural features of a tRNA precursor determine its precise processing at the 3′-end by RNase R in a purified system. The aminoacyl-acceptor stem plays a major role in stopping RNase R digestion at the mature 3′-end. Disruption of the stem causes partial or complete degradation of the pre-tRNA by RNase R, whereas extension of the stem results in the formation of a product terminating downstream at the new mature 3′-end. In addition, the 3′-terminal CCA sequence and the discriminator residue influence the ability of RNase R to stop at the mature 3′-end. RNase R-mediated generation of the mature 3′-end prefers a sequence of RCCN at the 3′ terminus of tRNA. Variations of this sequence may cause RNase R to trim further and remove terminal CA residues from the mature 3′-end. Therefore, M. genitalium RNase R can precisely remove the 3′-trailer of a tRNA precursor by recognizing features in the terminal domains of tRNA, a process requiring multiple RNases in most bacteria.

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