Úloha ribozomálních proteinů v akomodaci blízce příbuzné tRNA během pročítání stop kodonu

Abstract

Úloha ribozomálních proteinů v akomodaci near-cognate tRNA během pročítání stop kodonu V této práci je pomocí izoakceptoru M tRNAGlnCUG a tRNATrpCCA a tRNACysGCA ukázáno, že nejen délka, ale i povaha AS (antikodonového stemu) (zejména charakter bází jejího 4. páru 28:42) kriticky přispívá ke zvýšené náchylnosti rti-tRNA zvyšovat SC- RT na UAR, resp. UGA, přinejmenším u S. cerevisiae. Naše předešlé bioinformatické analýzy odhalily, že nálevníci s přeřazením UAR na glutamin mají genomickou tendenci k tomuto konkrétní složení páru AS s pyrimidinem na pozici 28 a purinem na pozici 42 jejich tRNAGlnUUG. Pomocí kvasinkové genetiky byly v této studii identifikovány kontakty, které AS těchto rti-tRNA a rti-tRNATyrGUA navazují se specifickými aminokyselinovými zbytky Rps30/eS30, respektive Rps25/eS25. Oba tyto proteiny tvoří dekódovací centrum ribozomu. Narušení těchto kontaktů značně ovlivňuje SC-RT- iniciační potenciál, který tyto rti-tRNA normálně mají. Proto předpokládáme, že kromě stupně komplementarity kodon-antikodonového minihelixu a jeho interakcí se specifickými dekódovacími bázemi 18S rRNA navazují tRNA další kontakty se složkami dekódovacího centra prostřednictvím své kostry, zejména prostřednictvím svého AS. Tyto dosud neidentifikované interakce by mohly dále umožňovat těsnější kontakt kolem...

The role of ribosomal proteins in accommodation of near-cognate tRNAs during stop codon readthrough tRNAs serve as a dictionary for the ribosome translating the genetic message from mRNA into a polypeptide chain. Besides this canonical role, tRNAs are involved in other processes like programmed stop codon readthrough (SC-RT). There, tRNAs with near- cognate anticodons to stop codons must outcompete release factors and incorporate into the ribosomal decoding center to prevent termination and allow translation to continue. However, not all near-cognate tRNAs promote efficient SC-RT. Here, we demonstrate that those that do, establish critical contacts between their anticodon stem (AS) and ribosomal proteins Rps30/eS30 and Rps25/eS25 forming the decoding site. Unexpectedly, the length and well-defined nature of the AS determines the strength of these contacts, which is reflected in organisms with reassigned stop codons. These findings open a new direction in tRNA biology that should facilitate the design of artificial tRNAs with specifically altered decoding abilities.