Imagen: La extensión N de METTL8-Iso1 es crítica para la biogénesis de m3C32, mientras que METTL8-Iso4 está inactiva en la actividad de modificación de m3C32 debido a la ausencia de la extensión N. METTL8-Iso1 mostró una conveniente especificidad de sustrato de ARNt para la modificación de varios genes citoplasmáticos o incluso ARNt bacteriano.
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Crédito: © China Science Press
Este estudio fue dirigido por el Prof. Xiaolong Zhu y En-Due Wang (Centro de Excelencia de CAS en Ciencia de Células Moleculares, Instituto de Bioquímica y Biología Celular de Shanghai, Academia de Ciencias de China).
El ARNt (ARNt) es una molécula adaptadora clave en la traducción del ARNm. Existe una gran cantidad de modificaciones postranscripcionales del ARNt, que regulan la velocidad y precisión de la síntesis de proteínas. 3-Metilcitosina (m3c) La modificación está ampliamente presente en la posición 32 (m3C32) de los bucles de anticodones de muchos ARN citoplasmáticos y mitocondriales en eucariotas.
Un estudio previo realizado por el mismo laboratorio encontró que M3La modificación C32 de los ARNt citoplasmáticos humanos está mediada por METTL2A/2B y METTL6, mientras que la modificación C32 de los ARNt en las mitocondrias humanas está mediada.Th (HmtrnnaTh) y ARNtSecreto(UCN) (HMTRNASecreto(UCN)) es estimulada por METTL8; Humanos Metal8 Genera dos isoformas de la proteína con diferentes longitudes mediante empalme alternativo de ARNm. La forma larga, METTL8-Iso1, estaba dirigida a las mitocondrias para la estimulación celular.3Modificación C32 del hematrón.Th Y nos murmuróSecreto(UCN); Mientras que la forma de longitud corta, METTL8-Iso4, se localiza en el núcleo con función desconocida. La única diferencia entre las dos isoformas es el péptido de extensión N-terminal de 28 aminoácidos en METTL8-Iso1. Si METTL8-Iso4 contiene m3Actividad de la metiltransferasa C32 y papel de la extensión N-terminal de METTL8-Iso1 en el ARNt m mitocondrial3Modificación C32 desconocida. Tampoco está claro si es citoplasmático o mitocondrial.3Las enzimas de modificación C32 pueden reconocer ARNt de diferentes compartimentos celulares. Además, dado que la mayoría de los ARNmt m3Requiere modificaciones C32 norte6– Modificación de treonilcarbamoil adenosina en la posición 37 (R6A37) En el bucle anticodón como requisito previo, prepare moléculas de ARNt que contengan solo m3La modificación del C32 no se logró por completo.
Para responder a estas preguntas, los investigadores confirmaron la conservación de la extensión N-terminal (extensión N) de METTL8-Iso1 mediante alineación de secuencias múltiples. en el laboratorio La determinación de la actividad enzimática reveló que METTL8-Iso4 no contiene m3Actividad modificadora de C32. También demostraron que la extensión N de METTL8-Iso1 sirvió como elemento clave de unión al ARNt en el proceso catalítico. Se han identificado dos residuos de aminoácidos completamente conservados en todas las proteínas METTL2A/2B/8. METTL8-Iso1 pudo mediar m3Modificación C32 tanto del citoplasma como del bacterias coli ARNt, que no dependía de t6A37. Sin embargo, el citoplasma de M3Las enzimas de modificación C32 METTL2A y METTL6 no pudieron catalizar m3Modificación C32 del ARNt mitocondrial, lo que sugiere que METTL8-Iso1 tiene una especificidad de sustrato más relajada. ellos3La modificación del C32 no afectó a t6Niveles de modificación A37 y aminoacilación de hmtRNATh. Finalmente, también revelaron que METTL8-Iso1 interactuaba con la seril-ARNt sintetasa mitocondrial (SARS2) y la treonil-ARNt sintetasa mitocondrial (TARS2), respectivamente, y mejoraba significativamente la actividad de aminoacilación de SARS2 y TARS2.
En resumen, este trabajo revela el mecanismo molecular del ARNt m mitocondrial.3Biogénesis C32 mediada por METTL8, que se basa en una extensión N-terminal específica como principal motivo de unión al ARN. METTL8 tenía una amplia gama de Heterogéneo Sustratos de ARNt, que proporcionaron la base para la preparación de ARNt que contiene solo AM3Anión C. Este trabajo proporciona una comprensión integral de la conservación y la diferencia entre el ARNt m citoplasmático y mitocondrial.3Editar c.
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