8月23日，《核酸研究》（Nucleic Acids Research）在線發(fā)表了生化與細(xì)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(nèi)功能”。

氨基酰-tRNA合成酶（aaRS）催化tRNA的氨基酰化反應(yīng)，為蛋白質(zhì)合成提供原料。合成正確的氨基酰-tRNA對(duì)保證蛋白質(zhì)合成的質(zhì)量控制至關(guān)重要。aaRS催化反應(yīng)的專一性不僅涉及到aaRS，也與tRNA有關(guān)。目前，通常采用T7 RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄和核苷酸定點(diǎn)突變的體外方法研究tRNA的功能。體外轉(zhuǎn)錄得到的tRNA無(wú)修飾堿基，可能影響tRNA的活性。定點(diǎn)突變得到tRNA變種工作量大、耗時(shí)。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(zhuǎn)錄方法得到的酵母tRNA^Leu活性太低，報(bào)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(gòu)建了兩株酵母tRNA^Leu體內(nèi)基因敲除菌株tl（gag）-Δ1和tl（uag）-Δ1-3。發(fā)現(xiàn)酵母tRNA^Leu（GAG）不是酵母生長(zhǎng)的必需tRNA；而酵母tRNALeu（UAG）為酵母生長(zhǎng)必需，可以識(shí)別四種CUN密碼子，發(fā)現(xiàn)酵母用“超擺動(dòng)”（superwobbling）閱讀亮氨酸密碼。他們通過(guò)化學(xué)誘變tRNA^Leu（UAG）基因，在菌株tl（uag）-Δ1-3中建立了隨機(jī)突變庫(kù)，在基因水平上篩選并發(fā)現(xiàn)了若干影響tRNALeu（UAG）轉(zhuǎn)錄、與LeuRS的氨基酰和編校功能有關(guān)的tRNALeu（UAG）的關(guān)鍵堿基。他們還利用tl（uag）-Δ1-3通過(guò)基因定點(diǎn)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(nèi)方法篩選到的tRNA^Leu變種的功能，體內(nèi)和體外數(shù)據(jù)相符。

該研究不僅豐富了對(duì)酵母tRNA^Leu功能的認(rèn)識(shí)，也為進(jìn)一步研究酵母tRNA的結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系提供了有效的研究系統(tǒng)。

該研究得到國(guó)家科技部、國(guó)家基金委、中國(guó)科學(xué)院的資助

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