mRNA decoding in human is kinetically and structurally distinct from bacteria

인간의 mRNA decoding은 박테리아와 동역학적 및 구조적으로 구별됩니다.

mRNA decoding in human is kinetically and structurally distinct from bacteria

Abstract

모든 종에서 ribosome은 aminoacyl-tRNA substrates를 사용하여 messenger RNA(mRNA) nucleotide sequences를 충실히 해독하여 단백질을 합성합니다. 현재 decoding mechanism에 대한 지식은 주로 박테리아 시스템에 대한 연구에서 비롯됩니다. 주요 특징은 진화에 걸쳐 보존되어 있지만, eukaryotes는 박테리아보다 더 높은 higher-fidelity mRNA decoding을 달성합니다. 인간의 경우 decoding fidelity의 변화는 노화 및 질병과 관련이 있으며 바이러스 및 암 치료 모두에서 치료적 개입의 잠재적 지점을 나타냅니다. 본 연구에서는 single-molecule imaging과 cryogenic electron microscopy 방법을 결합하여 human ribosome fidelity의 분자적 기초를 조사하여 decoding mechanism이 박테리아의 그것과 동역학적으로나 구조적으로 구별된다는 사실을 밝혀냈습니다. decoding은 두 종 모두에서 전 세계적으로 유사하지만, 인간 ribosome에서는 aminoacyl-tRNA movement의 reaction coordinate가 변경되고 그 과정이 훨씬 더 느립니다. 이러한 차이는 인간 ribosome의 eukaryote-specific structural elements와 elongation factor인 eukaryotic elongation factor 1A(eEF1A)가 각 mRNA codon에서 faithful tRNA incorporation을 함께 조정하기 때문에 발생합니다. ribosome과 eEF1A 내 형태 변화의 뚜렷한 특성과 타이밍은 eukaryote 종에서 decoding fidelity가 향상되고 잠재적으로 조절되는 방식을 합리화합니다.

REF