NAR:利用亮氨酸t(yī)RNA基因敲除菌株研究酵母亮氨酸t(yī)RNA的體內功能

8月23日，《核酸研究》（Nucleic Acids Research）在線發(fā)表了生化與細胞所王恩多研究組的研究成果“利用亮氨酸t(yī)RNA基因敲除菌株研究酵母亮氨酸tRNA的體內功能”。

氨基酰-tRNA合成酶（aaRS）催化tRNA的氨基?；磻?，為蛋白質合成提供原料。合成正確的氨基酰-tRNA對保證蛋白質合成的質量控制至關重要。aaRS催化反應的專一性不僅涉及到aaRS，也與tRNA有關。目前，通常采用T7 RNA聚合酶轉錄和核苷酸定點突變的體外方法研究tRNA的功能。體外轉錄得到的tRNA無修飾堿基，可能影響tRNA的活性。定點突變得到tRNA變種工作量大、耗時。在體外研究tRNA與aaRS的相互作用的研究受到限制，尤其是酵母亮氨酰-tRNA合成酶與tRNALeu相互作用的研究，由于用體外轉錄方法得到的酵母tRNA^Leu活性太低，報道不多。

王恩多研究組的博士研究生黃騫利用同源重組的方法，分別敲除了酵母tRNA^Leu（GAG）和tRNALeu（UAG）的基因，構建了兩株酵母tRNA^Leu體內基因敲除菌株tl（gag）-Δ1和tl（uag）-Δ1-3。發(fā)現酵母tRNA^Leu（GAG）不是酵母生長的必需tRNA；而酵母tRNALeu（UAG）為酵母生長必需，可以識別四種CUN密碼子，發(fā)現酵母用“超擺動”（superwobbling）閱讀亮氨酸密碼。他們通過化學誘變tRNA^Leu（UAG）基因，在菌株tl（uag）-Δ1-3中建立了隨機突變庫，在基因水平上篩選并發(fā)現了若干影響tRNALeu（UAG）轉錄、與LeuRS的氨基酰和編校功能有關的tRNALeu（UAG）的關鍵堿基。他們還利用tl（uag）-Δ1-3通過基因定點突變得到帶有修飾堿基的酵母tRNALeu（UAG）變種，體外研究了用體內方法篩選到的tRNA^Leu變種的功能，體內和體外數據相符。

該研究不僅豐富了對酵母tRNA^Leu功能的認識，也為進一步研究酵母tRNA的結構和功能關系提供了有效的研究系統(tǒng)。

該研究得到國家科技部、國家基金委、中國科學院的資助

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