Mecanismo del mediador METTL8 de la metiltransferasa | Eurek¡Alerta!

Este estudio está dirigido por los Profs. Xiao-Long Zhou y En-Duo Wang (Centro de Excelencia de CAS en Ciencia Celular Molecular, Instituto de Bioquímica y Biología Celular de Shanghai, Academia de Ciencias de China).

El ARNt es una molécula adaptadora clave en la traducción del ARNm. Existe una gran cantidad de modificaciones postranscripcionales en el ARNt, que regulan la velocidad y la fidelidad de la síntesis de proteínas. 3-metilcitosina (m³C) la modificación se encuentra ampliamente en la posición 32 (m³C32) bucles anticodón de varios ARNt citoplasmáticos y mitocondriales en eucariotas.

Un estudio previo realizado por el mismo laboratorio encontró que el m³La modificación C32 de los ARNt citoplasmáticos humanos estuvo mediada por METTL2A/2B y METTL6, mientras que la del ARNt mitocondrial humano^tr (ARNhmt^tr) y ARNt^ser(UCN) (RNAhmt^ser(UCN)) está catalizada por METTL8; Humano METTL8 genera dos isoformas de proteínas de diferentes longitudes mediante empalme alternativo de ARNm. La forma larga, METTL8-Iso1, se dirigió a las mitocondrias para catalizar m³Modificación C32 del hmtRNA^tr y ARNhmt^ser(UCN); mientras que la forma corta, METTL8-Iso4, se localizó en el nucléolo con función desconocida. La única diferencia entre las dos isoformas es un péptido de extensión N-terminal de 28 aminoácidos en METTL8-Iso1. Si METTL8-Iso4 soy³Actividad de la metiltransferasa C32 y papel de la extensión N-terminal METTL8-Iso1 en el ARNt mitocondrial³Se desconoce la modificación C32. Tampoco está claro si el m citoplasmático o mitocondrial³Las enzimas de modificación C32 pueden reconocer de forma cruzada ARNt de diferentes compartimentos celulares. Además, dado que la mayoría de los ARNt m³Las modificaciones del C32 requieren NO⁶-modificación de treonilcarbamoil adenosina en la posición 37 (t⁶A37) en el bucle anticodón como requisito previo, la preparación de moléculas de ARNt que contienen solo m³La modificación C32 no se ha realizado 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. in vitro La determinación de la actividad enzimática reveló que METTL8-Iso4 no tenía m³Actividad de modificación C32. Además, demostraron que la extensión N de METTL8-Iso1 actuaba como un 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 puede haber desempeñado el papel de mediador m³Modificación de C32 para citoplasma y E. coli ARNt, que no dependía de t⁶A37. Sin embargo, citoplasmática m³Las enzimas de modificación C32 METTL2A y METTL6 no pudieron catalizar m³Modificación C32 del ARNt mitocondrial, lo que indica que METTL8-Iso1 tiene una especificidad de sustrato más relajada. A ellos³La modificación C32 no afectó la t⁶Modificación A37 y niveles de aminoacilación de htRNA.^tr. Finalmente, también revelaron que METTL8-Iso1 interactuaba con la seril-ARNt sintetasa mitocondrial (SARS2) y la treonil-ARNt sintetasa mitocondrial (TARS2), respectivamente, y promovía significativamente la actividad de aminoacilación de SARS2 y TARS2.

En resumen, este trabajo revela el mecanismo molecular del ARNt m mitocondrial.³Biogénesis de C32 mediada por METTL8, que se basa en la extensión de N específica como elemento clave de unión al ARN. METTL8 tenía un amplio espectro de heterogéneo Sustratos de ARNt, que proporcionaron una base para la preparación de ARNt solo am.³Half C. Este trabajo proporciona una comprensión integral de la conservación y la diferencia entre el ARNt citoplasmático y mitocondrial.³Enmienda C.