氨酰tRNA合成酶的分子网络和功能

氨酰tRNA合成酶是生命进化过程中最早出现的一类蛋白质,氨酰tRNA合成酶帮助氨基酸转移到相应的tRNA上,进而参与蛋白质的合成保证了生命体的严谨性和多样性.随着后基因组时代的到来,氨酰tRNA合成酶的结构和功能成为新的研究热点.结构生物学和生物信息学的研究结果表明,氨酰tRNA合成酶在真核生物体内以多聚复合物的形式行使功能,形成复杂的分子网络体系.最新的实验证据显示,氨酰tRNA合成酶不但是蛋白质合成过程中一类最重要的酶,而且参与了转录、翻译水平的调控、RNA剪接、信号传导和免疫应答等众多生命活动.     

氨酰-tRNA合成酶对tRNA的识别

氨酰-tRNA合成酶(aaRS)与tRNA的相互作用保证了蛋白质生物合成的忠实性. 氨酰-tRNA合成酶对tRNA识别的专一性依赖于aaRS特定的催化结构域和tRNA分子特异的三级结构构象. 反密码子和接受茎(包括73位)在大多数aaRS对tRNA分子的识别过程中起着关键作用, 其他部位如可变口袋、可变(茎)环等, 甚至修饰核苷酸对于一些识别过程也有重要作用.     

固定化枯草杆菌色氨酰tRNA合成酶(英文)

为研究ｔＲＮＡＴｒｐ 与色氨酰ｔＲＮＡ合成酶（ＴｒｐＲＳ） 的相互识别及其结构、功能关系, 纯化了枯草杆菌ＴｒｐＲＳ并用溴化氰活化的Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ４Ｂ 将ＴｒｐＲＳ固定化, 固定化ＴｒｐＲＳ的蛋白质回收率为９５ ．５ ％ , 活力回收率为３１．３％ 。研究了固定化ＴｒｐＲＳ的酶学性质, 其热稳定性和贮存稳定性方面均比液相ＴｒｐＲＳ有了较大的提高, 最适温度、最适ｐＨ 均有一定程度的增大, 工作稳定性良好。以固定化ＴｒｐＲＳ为亲和层析介质, 对含有２０ 个核苷酸随机序列、长度为５６ 个核苷酸的单链ＲＮＡ 随机库进行了３ 轮筛选,ＲＮＡ 群体亲和固定化ＴｒｐＲＳ的比例从４ ．３ ％ 上升至１４ ．７ ％ 。筛选得到了与ｔＲＮＡＴｒｐ 氨基酸接受茎类似的ＲＮＡ二级结构。实验结果表明固定化ＴｒｐＲＳ可以作为ＳＥＬＥＸ 亲和层析介质, 进行模拟ｔＲＮＡＴｒｐ 分子的ＲＮＡ 随机库的ＳＥＬＥＸ 筛选。     

大肠杆菌精氨酰—tRNA合成酶（ArgRS）及其变种的光谱…

本文用吸收光谱，溶剂微据差光谱，荧光光谱和ＣＤ光谱对天然酶ＡｒｇＲＳ及其变种酶ＡｒｇＲＳ３０６ＫＡ，ＡｒｇＲＳ３０６ＫＲ和ＡｒｇＲＳ３８１ＫＡ的构象进行了研究。结果表明Ｌｙｓ３０６的突变引起变种酶分子表面的生色氨基酸残然的处微环境与天然酶稍有不同，ＡｒｇＲＳ３０６ＫＡ比ＡｒｇＲＳ３０６ＫＲ有更大的构象变化。     

大肠杆菌精氨酰－tRNA合成酶（ArgRS）及其变种的光谱学研究

本文用吸收光谱、溶剂微扰差光谱荧光光谱和ＣＤ光谱对天然酶ＡｒｇＲＳ及其变种酶ＡｒｇＲＳ３０６ＫＲ和ＡｒｇＲＳ３８１ＫＡ的构象进行了研究,结果表明Ｌｙｓ３０６的突变引起变种酶分子表面的生色氨基酸残基所处微环境与天然酶梢有不同,ＡｒｇＲＳ３０６ＫＡ比ＡｒｇＲＳ３０６ＫＲ有更大的构象变化。变种酶ＡｒｇＲＳ３８１ＫＡ与天然酶的构象差别不大。ＣＤ光谱的分析显示转角在变种酶分子中依活力的下降二级结构中所占百分比下降。可以得出结论ＡｒｇＲＳ的Ｌｙｓ３０６所带的正电荷对维系ＡｒｇＲＳ的构象绝对重要,这种酶的构象变化引起变种酶的活力丧失;而ＡｒｇＲＳ的Ｌｙｓ３８１的改变则似乎不能引起酶构象的可觉察的变化。     

氨酰tRNA 合成酶抑制剂作为新型抗感染药物的研究进展

细菌耐药性的不断上升对现有阶段的抗生素类药物提出了一个严峻的挑战,同时也掀起了针对于新靶标的抗菌药物的研究。氨酰tRNA合成酶(aaRS)催化特定氨基酸连接到相应的tRNA分子上,在蛋白质的合成过程中起着必不可少的作用。氨酰tRNA合成酶的抑制会导致蛋白质合成的停止,扰乱细菌和真菌的生长,因此氨酰tRNA合成酶是一类潜在的抗感染靶标。本文分别综述了天然产物及其衍生的aaRS抑制剂,底物和反应中间体模拟物,通过合成和通过虚拟筛选得到的aaRS抑制剂作为新型抗细菌和抗真菌药物的研究进展,并对aaRS的靶标特点、分类和催化机制作一简要介绍。     

不同年龄小白鼠全脑细胞质氨酰tRNA合成酶活力的比较

从不同年龄(20天,30天,1年)的小白鼠全脑制得细胞质混合氨酰tRNA合成酶。用异源体系(即用酵母tRNA和小白鼠全脑氨酰tRNA合成酶)测定了氨酰tRNA合成酶分别载运~3H标记的Asp、Gly、Glu、Lys和Ala的活力。结果表明除未检出tRNA~(Glu)的合成酶活力外,对其余四种氨基酸都有明显的活力,特别是年龄20天小白鼠的氨酰tRNA合成酶对~3H-Gly具有高达35％的载运活力。对~3H-Gly、~3H-Lys和~3H-Ala的载运活力有随增龄而下降的趋势,但对~3H-Asp的载运活力则随年龄增长而增高。     

大肠杆菌亮氨酰－tRNA合成酶LeuRS67R的纯化及其动力学研究

本实验室已得到的亮氨酰－ｔＲＮＡ合成酶（ＬｅｕＲＳ）基因,与文献相比,６７位氨基酸残基由Ｈｉｓ变为Ａｒｇ,此酶被定名为ＬｅｕＲＳ６７Ｒ。我们从该基因与ｐＵＣ１９重组质粒的大肠杆菌ＴＧ１转化子ＴＧ１－９１中得到ＬｅｕＲＳ的高表达,粗抽液中ＬｅｕＲＳ的表达量在转化子中比在宿主菌ＴＧ１中高２０倍以上。用三步拉层析得到电泳一条带的酶,其比活为１７８９单位／毫克。测定其动力学常数,氨酰化活力对Ｌｅｕ、ＡＴＰ的Ｋｍ值分别为０．０２７ｍｍｏｌ／Ｌ、０．４７ｍｍｏｌ／Ｌ,Ｋｃａｔ值分别为３．５～５．１ｓ－１。ＡＴＰ－ＰＰｉ交换活力对Ｌｅｕ、ＡＴＰ的Ｋｍ值分别为０．０３ｍｍｏｌ／Ｌ、１．０ｍｍｏｌ／Ｌ,Ｌｃａｔ值分别为１４０～１５５ｓ－１。此结果与从野生型大肠杆菌Ｋ－１２中提纯的ＬｅｕＲＳ的动力学常数差别很小,６７位氨基酸残基在与活性中心无直接关系的域可能是大肠杆菌的种间差异。     

以布氏锥虫亮氨酰tRNA合成酶为靶标的抗锥虫药物筛选系统的建立

锥虫是人的血液寄生虫,对热带乃至拉丁美洲贫困地区影响极大,但目前的传统治疗药物存在副作用大、有效性不断降低的问题。根据亮氨酰tRNA合成酶在微生物中可作为药物靶点的事实,在新型抗锥虫药物筛选中,通过对锥虫的亮氨酰tRNA合成酶的克隆、表达和纯化,以及该酶活性测定的优化,建立了该酶抑制物的筛选系统。筛选结果表明,这一以锥虫亮氨酰tRNA合成酶为靶标的抗锥虫药物筛选系统可以有效筛选抗锥虫化合物,选出的化合物有一定的抗锥虫特异性,并可以用于化合物的进一步优化和测定其半抑制浓度。使用这一系统筛选到了对锥虫有较好抑制作用,但对人类细胞毒性较小的一系列新型化合物,因而锥虫亮氨酰tRNA合成酶很可能成为开发有效抗锥虫药物的新靶标。     

Phylogenetic Relationships of the Silver Saxifrages (Saxifraga, Sect. Ligulatae Haworth): Implications for the Evolution of Substrate Specificity, Life Histories, and Biogeography

The silver saxifrages (Saxifraga sect. Ligulatae Haworth; Saxifragaceae) exhibit remarkable variation of substrate specialization, with strictly calcicole to calcifuge species, as well as life histories which range from semelparity to iteroparity. They occur almost exclusively in the European mountain ranges and display high levels of endemism. Sequences from chloroplast and nuclear ribosomal DNA were obtained to resolve phylogenetic relationships among the silver saxifrages and related taxa and to gain insight into the evolution of substrate specificity, life history, and biogeography. The resulting phylogenies suggested that (1) Saxifraga sect. Ligulatae, as traditionally defined, does not constitute a monophyletic group; (2) lime-secreting hydathodes in calcifuge species apparently represent a secondary nonaptation; (3) semelparity evolved independently two or three times in the silver saxifrages and allied sections, possibly in response to climatic changes that occured during the Pleistocene; and (4) narrow endemics, for example S. cochlearis, likely evolved from the fragmentation of the widespread S. paniculata into refugial populations that became isolated during the glacial maxima of the Pleistocene.