摘要:迫切需要新药物来预防和治疗疟疾。大多数抗疟药发现依赖于表型筛查。但是,随着改进的目标验证策略的发展,现在正在利用以目标为中心的方法。在这里,我们描述了工具包的开发,以支持有希望的靶靶标,赖氨酸TRNA合成酶(PF KRS)的治疗性开发。该工具包包括抗性突变体,以探测抗性机制和针对特定化学型的靶向参与;一种能够产生适合配体浸泡的晶体的杂种KRS蛋白,从而提供高分辨率的结构信息以指导化合物优化;化学探针促进旨在揭示各种特定相互作用蛋白质和热蛋白质组谱分析(TPP)(TPP)的下拉研究;以及简化的等温TPP方法,可在生物学相关的环境中无公正地确认靶向靶向。这种工具和方法的组合充当开发未来目标软件包的模板。关键字:疟原虫,赖氨酸TRNA合成酶,热蛋白质组分析(TPP),等温TPP,化学下拉,抗疟药
抽象的氨基酰基-TRNA合酶(AARSS)是对蛋白质合成本质的家务酶。但是,越来越明显的是,某些AARS也具有非翻译功能。在这里,我们报告了三酰基-TRNA合成酶(THRRS)在肌源性分化中的非翻译功能的鉴定。我们发现,THRS在体外对体外和损伤诱导的骨骼肌再生进行负调节。此功能独立于THRR的氨基酸结合或氨基酰化活性,而THRR的敲低会导致增强的分化,而不会影响整体蛋白质的合成速率。此外,我们表明,THRR的非催化新域(UNE-T和TGS)对于肌原性功能是必需的且足够的。在寻找这种新功能的分子机制时,我们发现激酶JNK是THRR的下游靶标。我们的数据表明MEKK4和MKK4是肌发生中JNK的上游调节剂,而MEKK4-MKK4-JNK途径是THRR的肌源功能的中介。最后,我们表明THRR与AXIN1物理相互作用,破坏AXIN1-MEKK4相互作用,从而抑制JNK信号传导。在结论中,我们在维持骨骼肌发生稳态时发现了THRR的非翻译功能,并确定AXIN1-MEKK4-MKK4-MKK4-JNK信号传导轴是THRRS动作的直接目标。
图2。tRNA leu库设计和下一代测序选择数据。a)受体茎的序列对齐的WEBLOGO表示来自682个细菌trNA,表明每个位置在每个位置的每个残基相对丰度。编号方案相对于tRNA ecleu(面板b)。b)野生型大肠杆菌tRNA cuA leu的三叶草结构,通过随机使受体词干碱基对随机使图书馆生成方案。基础配对均通过根据框中显示的彩色方案在每个位置引入每个位置的成对替换来维护。随机化被限制以维持保守的序列元素(面板A)。c)在选择之后和之前,使用其在文库中的标准化丰度(以前/以前/丰度)在库中测量了库中每个突变体在库中的富集。进行了选择的两种生物学重复,并彼此绘制了这两种重复物中观察到的每个突变体的富集。d)显示了最高1%(最丰富)序列的共识序列。提供了WT-TRNA ecleu的序列作为参考。e)在存在或不存在1 mM帽的情况下,通过将每个tRNA ecleu突变体的活性与PLRS1和EGFP-39TAG一起转染中,与PLRS1和EGFP-39TAG进行了测试(另请参见图S5)。在无细胞提取物中测量了EGFP-39TAG的表达,
作为高度多样化的脊椎动物类,鸟类已经适应了各种生态系统。如何在遗传上解释这种表型多样性是有争议的,并且很可能基于基因组含量的差异。更大且更复杂的基因组可以允许更大的遗传调节,从而导致表型的多样性。令人惊讶的是,与其他脊椎动物相比,禽类基因组要小得多,但含有与其他脊椎动物一样多的蛋白质编码基因。这支持了以下观点:表型多样性在很大程度上取决于在非编码基因序列上的选择。转移RNA(TRNA)代表一组非编码基因。然而,跨鸟类基因组的tRNA基因的特征在很大程度上尚未探索。在这里,我们详尽地研究了鸟类和跨脊椎动物中这些关键的翻译调节剂的进化和功能后果。我们对代表每个鸟类顺序的55个鸟类基因组的致密采样显示,平均有169个tRNA基因,而至少有31%被积极使用。与其他脊椎动物不同,禽类tRNA基因的数量和复杂性降低,但仍与脊椎动物摇摆配对策略和突变驱动的密码子使用一致。我们详细的系统发育分析进一步发现了脑燃料的塞环长度促进bybybybybybybybybybytransbobablesablelements。 翻译。
1)Suzuki,T。(2021)tRNA修改的扩展世界及其疾病相关性。nat。修订版mol。细胞生物。 ,22,375 - 392。 2)Chujo,T。&Tomizawa,K。(2021)人类转移RNA模量:由转移RNA修改中的畸变引起的疾病。 febs J.,288,7096 - 7122。 3)Asano,K.,Suzuki,T.,Saito,A.,Wei,F.-Y.,Ikeuchi,Y.,Numata,T.,Tanaka,R.,tanaka,R.,Yamane,Y. (2018)与牛磺酸降低和人类疾病相关的tRNA修饰的代谢和化学调节。 核酸res。 ,46,1565 - 1583。 4) (2011)CDKAL1对TRNA(LYS)修饰的词置换会导致小鼠2型糖尿病的发展。 J. Clin。 投资。 ,121,3598 - 3608。 5) (2021)FTSJ1的损失渗透了大脑中特定的翻译效率,并且与X连锁的智力障碍有关。 SCI。 adv。 ,7,EABF3072。 6)Tresky,R.,Miyamoto,Y.,Nagayoshi,Y.,Yabuki,Y.,Araki,K.,Takahashi,Y.,Komohara,Y. (2024)TRMT10A功能障碍Perturbs密码子蛋氨酸和谷氨酰胺的平移,并损害小鼠的脑功能。 nucl。 酸res。细胞生物。,22,375 - 392。2)Chujo,T。&Tomizawa,K。(2021)人类转移RNA模量:由转移RNA修改中的畸变引起的疾病。febs J.,288,7096 - 7122。3)Asano,K.,Suzuki,T.,Saito,A.,Wei,F.-Y.,Ikeuchi,Y.,Numata,T.,Tanaka,R.,tanaka,R.,Yamane,Y.(2018)与牛磺酸降低和人类疾病相关的tRNA修饰的代谢和化学调节。核酸res。,46,1565 - 1583。4)(2011)CDKAL1对TRNA(LYS)修饰的词置换会导致小鼠2型糖尿病的发展。J. Clin。 投资。 ,121,3598 - 3608。 5) (2021)FTSJ1的损失渗透了大脑中特定的翻译效率,并且与X连锁的智力障碍有关。 SCI。 adv。 ,7,EABF3072。 6)Tresky,R.,Miyamoto,Y.,Nagayoshi,Y.,Yabuki,Y.,Araki,K.,Takahashi,Y.,Komohara,Y. (2024)TRMT10A功能障碍Perturbs密码子蛋氨酸和谷氨酰胺的平移,并损害小鼠的脑功能。 nucl。 酸res。J. Clin。投资。,121,3598 - 3608。5)(2021)FTSJ1的损失渗透了大脑中特定的翻译效率,并且与X连锁的智力障碍有关。SCI。 adv。 ,7,EABF3072。 6)Tresky,R.,Miyamoto,Y.,Nagayoshi,Y.,Yabuki,Y.,Araki,K.,Takahashi,Y.,Komohara,Y. (2024)TRMT10A功能障碍Perturbs密码子蛋氨酸和谷氨酰胺的平移,并损害小鼠的脑功能。 nucl。 酸res。SCI。adv。,7,EABF3072。6)Tresky,R.,Miyamoto,Y.,Nagayoshi,Y.,Yabuki,Y.,Araki,K.,Takahashi,Y.,Komohara,Y.(2024)TRMT10A功能障碍Perturbs密码子蛋氨酸和谷氨酰胺的平移,并损害小鼠的脑功能。nucl。酸res。,52,9230 - 9246。7)Blanco,S.,Dietmann,S.,Flores,J.-V.,Hussain,S.,Kutter,C.,Humphreys,P.,Lukk,M.,Lombard,P.,Treps,L.,Popis,M。等。(2014)TRNA的异常甲基化将细胞应激与神经发育疾病联系起来。Embo J.,33,2020 - 2039。
细胞资源在细菌蛋白质中的分布已通过现象学生长定律量化。在这里,我们描述了一种补充性的 RNA 组成细菌生长定律,该定律源于细胞资源在核糖体和三元复合物中的最佳分配。预测的 tRNA/rRNA 比率随生长速度下降与实验数据在定量上一致。它的调节似乎部分是通过染色体定位来实现的,因为 rRNA 基因通常比 tRNA 基因更靠近复制起点,因此在更快的生长速度下其基因剂量会越来越高。在大肠杆菌中,在最高生长速度下,基于染色体位置的 tRNA/rRNA 基因剂量比几乎与观察到的、理论上最佳的 tRNA/rRNA 表达比相同,这表明染色体排列已经进化到有利于这种条件下两种类型基因的最大转录。
最近,有报道称,一种独特的非编码 RNA(称为转移 RNA 衍生的小 RNA (tsRNA))具有多种分子功能,包括在介导免疫的细胞中。由于分子量低,tsRNA 以前很难检测,因此一直被忽视,直到现在。在这篇综述中,我们深入研究了 tsRNA 的生物发生及其多种生物学功能,从转录调控到 mRNA 翻译的调节。我们重点介绍了当前证据表明它们参与免疫反应,以及 tsRNA 如何调节免疫以影响肿瘤生长和扩散、自身免疫性疾病病理和病原体感染。我们推测 tsRNA 可能作为细胞稳态和疾病的诊断标记物,并且 tsRNA 的治疗靶向可能对一系列人类疾病有益。更好地了解 tsRNA 在哺乳动物免疫系统中的功能将使我们能够利用 tsRNA 有效地进行临床治疗以应对人类健康问题。
tRNA是保守性最高、含量最高的RNA种类之一,在蛋白质翻译过程中发挥着关键作用。tRNA分子在转录后被tRNA修饰酶修饰。由于高通量测序技术的快速发展,许多研究领域都发现了tRNA修饰类型。在tRNA中,多种类型的tRNA修饰和修饰酶与生物学功能和人类疾病有关。在我们的综述中,我们讨论了tRNA修饰的相关生物学功能,包括tRNA稳定性、蛋白质翻译、细胞周期、氧化应激和免疫。我们还探讨了tRNA修饰如何促进人类疾病的进展。基于先前的研究,我们讨论了一些评估tRNA修饰的新兴技术,以帮助发现不同类型的tRNA修饰。
由于存在较长的 poly-A/T 均聚物片段,这会妨碍测序和组装,因此对海鞘 Oikopleura dioica 的线粒体基因组进行测序是一项艰巨的任务。本文,我们报告了通过将 Illumina 和 MinIon Oxford Nanopore Technologies 获得的多个 DNA 和扩增子读数与公共 RNA 序列相结合,对 O. dioica 的大部分线粒体基因组进行测序和注释。我们记录了大量 RNA 编辑,因为线粒体 DNA 中存在的所有均聚物片段都对应于线粒体 RNA 中的 6U 区域。在 13 个典型的蛋白质编码基因中,我们能够检测到 8 个,外加一个未分配的开放阅读框,该阅读框与典型的线粒体蛋白质编码基因缺乏序列相似性。我们发现 nad3 基因已转移到细胞核中并获得了线粒体靶向信号。除了两个非常短的 rRNA 外,我们只能识别出一个 tRNA(tRNA-Met),这表明 tRNA 基因丢失多次,而核基因组中线粒体氨酰-tRNA 合成酶的丢失也支持了这一观点。基于已识别的八个典型蛋白质编码基因,我们重建了最大似然和贝叶斯系统发育树,并推断出该线粒体基因组的极端进化率。然而,附肢动物在被囊动物中的系统发育位置无法准确确定。
(David.bikard@pasteur.fr),B.W。(bwiedenheft@gmail.com)和A.I.(artem.isaev@skoltech.ru)