The multiple flavors of GoU pairs in RNA

doi:10.1002/jmr.2782

审查

.2019年8月；32（8）：e2782。

doi:10.1002/jmr.2782。 Epub 2019年4月29日。

RNA中GoU对的多种风味

埃里克·韦斯托夫¹, 马拉特·尤素波夫², 古尔娜拉·尤素波娃²

附属公司

¹法国斯特拉斯堡大学CNRS生物研究所建筑与活动。
²综合结构生物学系，遗传和分子细胞生物学研究所，INSERM，U964，CNRS，UMR7104，Universityéde Strasbourg，Illkirch，France。

PMID： 31033092
预防性维修识别码： PMC6617799型
内政部： 2002年10月10日/jmr.2782

审查

RNA中GoU对的多种风味

埃里克·韦斯托夫等。 J分子识别. 2019年8月.

.2019年8月；32（8）：e2782。

doi:10.1002/jmr.2782。 Epub 2019年4月29日。

作者

埃里克·韦斯托夫¹, 马拉特·尤素波夫², 古尔娜拉·尤素波娃²

附属公司

¹法国斯特拉斯堡大学CNRS生物研究所建筑与活动。
²综合结构生物学系，遗传和分子细胞生物学研究所，INSERM，U964，CNRS，UMR7104，Universityéde Strasbourg，Illkirch，France。

PMID： 31033092
预防性维修识别码： PMC6617799型
内政部： 2007年10月12日/jmr.2782

摘要

摆动GU对（或GoU）经常出现在标准GC和A-U Watson-Crick对中散布的双链RNA螺旋中。然而，已经观察到其他类型的GoU对在它们的Watson-Crick边上相互作用。这种替代GoU对的结构和功能作用令人惊讶地多样化，反映了G和U可以通过利用其电子配置的所有微妙之处而形成的各种配对。在这里，GoU对的结构特征随着功能性核糖体复合体的最新晶体结构和我们对核糖体翻译理解的发展而更新。

关键词：GoU对；反密码子；密码子；mRNA；误码；核糖体；tRNA；互变异构体。

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图1
在通常的GoU摆动对中，尿嘧啶基在RNA双螺旋的深主沟区域发生移位。图中比较了GoU和UoG对。如果将GoU对中G的C1′原子滑动到UoG对中U的C1′离子上，则成对碱的C1′分子之间存在约2º的位移。与互补的Watson‐Crick碱基对（A—U，G¨C）不同，GoU碱基对不是等位的。几何上，碱基对之间的等位性意味着C1′碳原子之间的位置和距离非常相似72

图2
一对摆动的GoU（来自PDB 4PCO73），水分子位于小沟道（绿色十字），水合离子（此处为钴六胺）位于主沟道。还显示了连接磷酸氧、N7（G）和胺基团的水分子。除两个碱基氢键外，所有的距离都以埃为单位，并且重原子之间的距离都是埃

图3
在顶部，代表了一个常见的GoU对，在分叉GoU对的下方，其中O4（U）同时指向N1（G）和N2（G）。这种碱基对并没有被发现是孤立的，也没有嵌入到螺旋中，而是与其他非Watson‐Crick对一起。关于分叉基GoU对的更多信息，请参阅Leontis等人26

图4
互变异构GoU对的两种理论形式。在顶部，G采用烯醇形式（而不是通常的酮形式），在底部，U采用烯醇形式（和通常的酮表格）。晶体学无法区分这两种可能性。物理上，这两种状态相当于在O6和O4氧原子之间以及N1和N3氮原子之间振荡的质子。这种互变异构GoU对与Watson‐Crick GíC对一样，它们之间是等容的。通过小凹槽侧的相互作用，这种互变异构碱基对与GC对无法区分。30通过天然碱33、36、38、39或改性尿苷52、53的结晶学观察到此类互变异构Watson‐Crick样碱基对

图5
顶部显示的是通常的GoU对以及U在主槽中的位移，下面显示的是新型GoU对，U在次槽中位移。在后一种情况下，U的电子结构无法通过X射线晶体学确定，但电子密度清楚地表明了碱基对的形状。35在图纸中，我们遵循了Sochacka等人58的选择，其中负电显示为离域。在晶体结构中，35 X=S和R=甲胺甲基

图6
讨论了GoU对的三种风格：在顶部，通常的模式，GoU摆动使U移动到主槽中；在阴离子模式下（粗黑线），GoU对将U（必须修改）置换到次要凹槽中，而在右边互变模式下，GoU配对与GC对等距

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