跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
审查
.2023年2月28日；51(4):1528-1570.
doi:10.1093/nar/gkad007。

氨酰化及其以外的tRNA特性

理查德·吉格 1, 吉尔伯特·埃利亚尼 1
附属公司
审查

氨酰化及其以外的tRNA特性

理查德·吉格等。 核酸研究. .

摘要

tRNAs是核糖体依赖性蛋白质合成的关键伙伴。这一过程高度依赖于氨酰基tRNA合成酶对tRNA氨酰化的保真度，并主要依赖于tRNA分子内的一组同一性，这些同一性由防止非同源合成酶错充电的决定簇和反定簇组成。在一些模式生物的tRNAs中发现了这样的身份集，它们的属性被概括为通用身份规则。自那时以来，控制tRNA氨基酰化准确性的身份元素小组已大幅扩大，但报告的功能特性数量不断增加，导致了一些混淆。与此同时，对涉及tRNA的其他过程的描述也取得了很大进展，通常远远超过氨酰化，极大地扩展了它们的相互作用组，并发现了同一tRNA分子上的多种新身份。这篇综述强调了tRNA和tRNA-like特性的机制和进化的关键发现。此外，还讨论了在单个tRNA上搜索多重身份集的新方法及其结果。综上所述，这一知识表明，医学、生物技术和其他应用需要全面了解tRNA分子中单个和集体核苷酸身份集的功能作用。

PubMed免责声明

数字

图1。
图1。
tRNA的立体折叠及其三维L形组织。色码突出了tRNA的结构域(A类)使用细胞溶质tRNA的标准三叶结构和传统的编号系统。明确指出保守核苷酸。可变区（核苷酸44-48）包含tRNA的长臂卢，tRNA序号和tRNA提尔·符号表示Watson–Crick基对（包括G·U对）；灰色虚线表示对tRNA L形结构重要的其他配对。(B类)tRNA的三维L型结构苯丙氨酸（1ehz）显示了不同臂的折叠。
图2。
图2。
20个等受体tRNA家族中身份元素分布的示意图。tRNAs按aaRS的类别和亚类表示。不变位置以灰色表示。红色的位置是保守或几乎保守的强同一元素。黄色的位置是在生命的三个领域中不保守的弱决定因素或决定因素。红色虚线表示身份中涉及的三级交互作用。对于tRNA卢，黄色双箭头表示额外臂中序列元素的重要性较低；用于tRNA序号，红色双箭头表示额外手臂的大小而不是序列是主要的身份元素。
图3。
图3。
在典型tRNA三叶折叠中，身份元素所占据的位置，包括决定转录后修饰的身份。显示了保守和半保守核苷酸以及三级相互作用（折断的绿线）。红色子弹的大小表示了典型tRNA序列中的占领程度（四个占据严重位置的占据较大，八个占据严重的位置的占据中等，32个占据不充分的位置的占用较小）。位置的标准编号如图1所示。可变区（核苷酸44–48），额外臂最多16个nts（47a至47p）。在反密码子环中被表征为氨基酰化的同一决定簇的修饰显示在同一位置旁边；它们以标准缩写形式显示。
图4。
图4。
由aaRS氨基酰化或仅由aaRS识别的tRNAs中存在的一组非典型RNA折叠。(A类)大肠杆菌tRNA秒. (B类)巴克尔先生tRNA派尔. (C类)具有缬氨酸充电能力的萝卜黄色花叶病毒（TYMV）tRNA-like结构（TLS）。(D类)大肠杆菌thrS操作员。实验特征化的身份元素用红色字体表示。为了便于比较，非典型tRNA折叠的编号与典型tRNA相同，例如，识别碱基和反密码子的位置为73和34-36。对于TYMV和mRNA TLS，序列号从分子的3′端到5′端，从A开始1（在-CCA中哦病毒TLS和A的接受端1mRNA TLS中Shine和Dalgarno序列旁边的UG三联体）。
图5。
图5。
四个mt-RNA结构家族中的典型2D折叠表明典型3D折叠所需的普遍特征的部分保守性，如在代表性哺乳动物和/或线虫mt-RNA中发现的。(A类)典型的三叶草折叠(B类)折叠缺失的D臂(C类)折叠缺失的T形臂，以及(D类)折叠缺少D和T臂。编号基于规范tRNAs的编号。保守和半保守核苷酸用蓝色加粗字体书写。实验特征的身份决定因素用红色字体表示（主要决定因素用粗体表示）。预测的决定因素库利西沃克斯沙门菌tRNA精氨酸，基于大肠杆菌tRNA精氨酸，为红色斜体。
图6。
图6。
由aaRS识别和/或氨酰化的RNA的广义L型结构，具有功能所需的结构要求。该图示意了氨基酸受体（7 bp）和反密码子（5 bp）分支如何通过两个连接子L1（来自U8至N26带D臂）和L2（N44至N48T臂和小或大可变区域）。在非典型和mt-tRNAs中，这种结构显示出重要的特性，受体和反密码子分支的远端茎区域分别为5-8和4-9 bp，受体茎为假结，L1和L2序列具有很大的多样性。显示了保守配对。两臂的方向是可变的，CCA之间的距离是可变的哦end和反密码子三重态的范围在45到75℃之间。
图7。
图7。
tRNA:aaRSs复合物晶体结构中tRNA中主要身份决定因素与同源aaRS之间的相互作用示例。(A类)A类20在中大肠杆菌tRNA精氨酸：ArgRS复合物（5b63）。(B类)U型35和C36在里面酿酒酵母tRNA天冬氨酸：AspRS复合物（1个）。(C类)A类73在中酿酒酵母tRNA天冬氨酸：AspRS复合物（1个）。(D类)G公司34在中嗜热杆菌tRNA苯丙氨酸：PheRS复合物（1eiy）。
图8。
图8。
细菌tRNAs中位置重要性的示例(A类)精氨酸和(B类)丙氨酸身份。tRNA序列中位置的重要性通过相对熵（RE）值进行定量评估。改编自Branciamore，S。等。（2018）通过贝叶斯网络和分布差异分析破译的tRNA分子的内在特性。生活（巴塞尔），8，E5。(385). （A）和（B）中的轮廓改编自参考文献（385）补充图S1和S2的面板c。添加箭头以突出显示与氨酰化特性相关的RE值最高的位置。根据CC BY 4.0许可证(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
图9。
图9。
致病性人类mt-tRNAs，突出显示了大多数已知突变。(A类)mt-tRNA亮氨酸（UUR）和(B类)mt-tRNA赖氨酸三叶草，标明了基础改造。突变位置用箭头表示（黑色箭头表示已确认的致病状态的突变，灰色箭头表示“可能致病”状态的突变）。红色箭头突出显示已确认的影响身份要素的致病性突变。数据和状态来自MITOMAP。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Berg M.D.、Brandl C.J.，《转移RNA：形式和功能的多样性》。RNA生物学。2021; 18:316–339.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Rak R.、Dahan O.、Pilpel Y.《tRNAs汇辑：基因组学和蛋白质组学的耦合器》。每年。Rev.细胞发育生物学。2018; 34:239–264.-公共医学
    1. Schimmel P.tRNA世界的新兴复杂性：哺乳动物tRNA超越蛋白质合成。自然修订版分子细胞生物学。2018; 19:45–58.-公共医学
    1. GiegéR.、Sissler M.、Florentz C.，tRNA身份的普遍规则和特质。1998年《核酸研究》；26:5017–5035.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Beuring P.J.，Musier-Forsyth K.通过氨酰-tRNA合成酶转移RNA识别。生物聚合物。1999; 52:1–28.-公共医学

出版物类型