Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Изучение взаимодействия импортируемой в митохондрии дрожжевой лизинговой тРНК с предшественником митохондриальной лизил-тРНК-синтетазы

Диссертация: Изучение взаимодействия импортируемой в митохондрии дрожжевой лизинговой тРНК с предшественником митохондриальной лизил-тРНК-синтетазы
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Митохондрии обладают собственным геномом и системой синтеза белка, однако большинство генов в ходе эволюции перенеслось из митохондриального генома в ядерный. В связи с этим из цитоплазмы в митохондрии импортируется значительное число макромолекул: как белков, так и РНК. Количество импортируемых в митохондрии белков у всех организмов значительно превосходит количество белков, синтезируемых… Читать ещё >

Содержание

  • Список сокращений
  • 1. Введение
  • 2. Обзор литературы: неканонические функции аминоацил-тРНК-синтетаз
    • 2. 1. АРСазы: общие сведения
    • 2. 2. Внеклеточные функции АРСаз
      • 2. 2. 1. АРСазы как цитокины
      • 2. 2. 2. АРСазы как регуляторы ангиогенеза
      • 2. 2. 3. Участие АРСаз в сборке ретровирусных вирионов
      • 2. 2. 4. АРСазы как аутоантитела
    • 2. 3. Цитоплазматические функции АРСаз
      • 2. 3. 1. АРСазы как регуляторы апоптоза
      • 2. 3. 2. АРСазы как регуляторы трансляции
      • 2. 3. 3. Необычные реакции, катализируемые АРСазами
      • 2. 3. 4. Участие АРСаз в репликации ДНК у бактерий
      • 2. 3. 5. АРСазы как регуляторы транскрипции генов
    • 2. 4. Ядерные функции АРСаз
      • 2. 4. 1. Участие АРСаз в синтезе рРНК
      • 2. 4. 2. Участие АРСаз в формировании 3'-конца молекулы мРНК
      • 2. 4. 3. Участие АРСаз в экспорте тРНК в цитозоль
    • 2. 5. Митохондриальные функции АРСаз
      • 2. 5. 1. Участие АРСаз в сплайсинге интронов группы I митохондриальных РНК
      • 2. 5. 2. Участие АРСаз в импорте тРНК в митохондрии
  • 3. Материалы и методы
    • 3. 1. Материалы
      • 3. 1. 1. Реактивы
      • 3. 1. 2. Растворы
      • 3. 1. 3. Коммерческие наборы
      • 3. 1. 4. Приборы, оборудование и расходные материалы
      • 3. 1. 5. Программное обеспечение
      • 3. 1. 6. Штаммы микроорганизмов
      • 3. 1. 7. Питательные среды
      • 3. 1. 8. Генно-инженерные конструкции
      • 3. 1. 9. Олигонуклеотиды
    • 3. 2. Методы
      • 3. 2. 1. Полимеразная цепная реакция
      • 3. 2. 2. Рестрикция
      • 3. 2. 3. Электрофорез в агарозном геле
      • 3. 2. 4. Дефосфорилирование
      • 3. 2. 5. Очистка продуктов реакции рестрикции, ПЦР или реакции дефосфорилирования
      • 3. 2. 6. Лигирование
      • 3. 2. 7. Переосаждение НК
      • 3. 2. 8. Трансфекция клеток S. cerevisiae
      • 3. 2. 9. Измерение поглощения кислорода клетками S. cerevisiae
      • 3. 2. 10. Определение фенотипов штаммов дрожжей S. cerevisiae
      • 3. 2. 11. Транформация клеток Е. col
      • 3. 2. 12. Выделение общеклеточной ДНК из клеток S. cerevisiae
      • 3. 2. 13. Выделение фракции плазмидной ДНК из клеток Е. col
      • 3. 2. 14. Измерение содержания белка в препарате методом Бредфорд
      • 3. 2. 15. Выделение митохондрий из клеток S. cerevisiae
      • 3. 2. 16. Выделение промитохондрий из клеток S. cerevisiae
      • 3. 2. 17. Выделение фракции малых РНК из митохондрий или промитохондрий) клеток S. cerevisiae
      • 3. 2. 18. Выделение тотальной РНК из клеток S. cerevisiae
      • 3. 2. 19. Электрофорез РНК в полиакриламидном геле
      • 3. 2. 20. Нозерн-блот гибридизация
      • 3. 2. 21. Вестерн-блот гибридизация
      • 3. 2. 22. In vitro Т7-транскрипция
      • 3. 2. 23. Аминоацилирование тРНК
      • 3. 2. 24. Транспорт радиоактивно-меченных тРНК в изолированные митохондрии дрожжей (импорт in vitro)
      • 3. 2. 25. Метод задержки в геле
      • 3. 2. 26. Выделение тРЛ1 в аминоацилированной форме из клеток S. cerevisiae
      • 3. 2. 27. Проверка статуса аминоацилирования тРНК
      • 3. 2. 28. Гетерологическая экспрессия белков в клетках Е. col
      • 3. 2. 29. Аффинная хроматография белков с применение носителя с иммобилизованными ионами никеля (Ni-агарозы)
      • 3. 2. 30. Измерение кругового дихроизма белков
  • 4. Результаты и обсуждение
    • 4. 1. Поиск участков preMsklp, являющихся ответственными за импорт tPJII в митохондрии дрожжей
    • 4. 2. Мутагенез участков Н1-НЗ и Н5-Н6 и исследование влияния мутаций на импорт tPJII
    • 4. 3. Исследование влияния участков di и d2 на импорт tPJII в митохондрии
    • 4. 4. Поиск участков preMsklp, определяющих специфичность импорта тРЛ1 in vivo
    • 4. 5. Разработка методики экспрессии preMsklp
  • Выводы
  • Благодарности

Изучение взаимодействия импортируемой в митохондрии дрожжевой лизинговой тРНК с предшественником митохондриальной лизил-тРНК-синтетазы (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Митохондрии обладают собственным геномом и системой синтеза белка, однако большинство генов в ходе эволюции перенеслось из митохондриального генома в ядерный. В связи с этим из цитоплазмы в митохондрии импортируется значительное число макромолекул: как белков, так и РНК. Количество импортируемых в митохондрии белков у всех организмов значительно превосходит количество белков, синтезируемых в ми-тохондриальном матриксе (например, у человека в митохондриях синтезируется 13, а у S. cerevisiae — 9 белков из более чем тысячи необходимых для функционирования орга-нелл). В то же время, количество импортируемых РНК значительно варьируется от вида к виду. Так, например, у простейших рода Tetrahymena из 36 митохондриальных тРНК из цитоплазмы импортируется 26, у растения M. polymorpha импортируется 2 тРНК, а 27 закодировано в митохондриальном геноме, у дрожжей S. cerevisiae импортируется лишь одна лизиновая тРНК. У млекопитающих тРНК в митохондрии не импортируются, однако показан импорт 5S рРНК и РНК, входящих в состав РНКаз Р и MRP.

Несмотря на то, что у млекопитающих отсутствует конститутивный импорт тРНК, в их клетках есть все необходимое для осуществления этого процесса. Было показано, что производные импортируемой дрожжевой тРНК (tPJII) при экспрессии их генов в клетках человека начинают импортироваться в митохондрии млекопитающих и включаться в процесс трансляции (Kolesnikova et al., 2004). Это позволяет предполагать, что импорт тРНК в митохондрии у дрожжей и млекопитающих происходит по одному и тому же механизму. Значительное количество наследственных заболеваний человека ассоциировано с мутациями в ми-тохондриальной ДНК. Эти мутации зачастую затрагивают гены тРНК. Импорт не мутированных тРНК из цитоплазмы и их включение в митохондриальную трансляцию позволил бы су-прессировать такие мутации.

Импорт tPJI 1 в митохондрии дрожжей является высокоспецифичным процессом. В определении его специфичности играет роль не только нуклеотидная последовательность импортируемой тРНК, но и структура белка-переносчика, которым является предшественник митохондриальной лизил-тРНК-синтетазы (preMsklp). Этот белок после импорта в митохондрии подвергается протеолитическому расщеплению, в результате которого теряет сигнал митохондриальной локализации. После этого белок становится функциональным в качестве аминоацил-тРНК-синтетазы и выполняет свою основную функцию — аминоацилирует митохондриальную лизиновую тРНК (тРЛЗ). Ранее в нашей лаборатории было показано in vitro, что мутагенез определенных участков preMsklp расширяет набор импортируемых молекул. В нашей работе мы попытались определить степень вовлеченности этих участков в обеспечение импорта тРЛ1 в митохондрии, а также их роль в процессе определения специфичности импорта.

Целью данной работы было выявление в составе белка preMsklp участков, обеспечивающих процесс импорта тРЛ1 в митохондрии дрожжей, и определение, как мутагенез этих участков влияет на процесс импорта тРЛ1, а также выявление участка белка, отвечающего за определение специфичности импорта тРНК в митохондрии дрожжей.

Для достижения этих целей были поставлены следующие экспериментальные задачи:

1) Сравнить последовательность preMsklp с известной последовательностью лизил-тРНК-синтетазы Е. coli, найти участки, по которым отличается вторичная структура белков.

2) С помощью сайт-направленного мутагенеза создать мутантные версии preMsklp с делениями найденных участков.

3) Используя методы задержки в геле и in vitro импорта тРНК в митохондрии, определить, способны ли мутантные версии белка связывать тРЛ1 и направлять ее импорт в изолированные митохондрии.

4) Создать штаммы дрожжей с заменой гена MSK1 на одну из его мутантных версий. Определить фенотипическое проявление мутаций в гене MSK1.

5) Выделить митохондрии из мутантных штаммов дрожжей и методом Норзерн-блот гибридизации определить, какие из цитозольных малых РНК присутствуют в митохон-дриальном матриксе.

6) Подобрать условия гетерологической экспрессии гена MSK1 в клетках Е. coli, приводящей к синтезу белка в растворимой форме.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ НЕКАНОНИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ АМИНОАЦИЛ-тРНК-СИНТЕТАЗ.

На протяжении десятков лет постулат «один белок — одна функция» считался аксиомой. Однако сейчас становится понятным, что клеточные белки работают в составе сложной сети, разветвленность которой достигается за счет многофункциональности многих белков. Хорошо изученным примером белка с несколькими функциями является цитохром с, который не только участвует в синтезе АТФ в митохондриях, но также может высвобождаться из митохондрий (например, при серьезном повреждении ДНК) и приводить к активации каскада каспаз и, в результате, к апоптозу (Ко et al., 2002). Белок может действовать по-разному в разных клеточных компартментахв клетке и после секреции в межклеточное пространствов мономерном или олигомерном состояниипри связывании разных лигандов и т. д. (Jeffery, 1999).

Многие аминоацил-тРНК-синтетазы (АРСазы) также являются многофункциональными белками. Помимо своей основной функции — ковалентного присоединения аминокислоты к соответствующей тРНК — они могут участвовать в транспорте тРНК, сплайсинге РНК, апоптозе, регуляции транскрипции и трансляции (Ibba and Soll, 2001), (Martinis et al., 1999), передаче сигнала от внешней среды внутрь клетки (Wakasugi and Schimmel, 1999b). Эти неканонические функции были обнаружены у АРСаз самых разных групп живых организмов. Предположительно, АРСазы приобрели дополнительные функции для связывания процесса белкового синтеза с другими процессами, протекающими в клетке (Ко et al., 2002).

выводы.

1. In vitro и in vivo картирован участок предшественника митохондриальной лизил-тРНК-синтетазы дрожжей, отвечающий за обеспечение доставки импортируемой ли-зиновой тРНК в митохондрии: этот участок включает в себя аминокислоты 208−243 (a-спирали Н5 и Н6, а также (3-элемент А6).

2. Установлено, что вторичная структура участка предшественника митохондриальной лизил-тРНК-синтетазы дрожжей (аминокислоты 208−243) в контексте полноразмерного белка критична для доставки импортируемой лизиновой тРНК в митохондрии in vivo.

3. Укороченные версии N-концевого домена предшественника митохондриальной ли-зил-тРНК-синтетазы (аминокислоты 1−199, 1−164, 1−146 и 1−98) способны направлять неспецифический импорт тРНК в митохондрии дрожжей.

4. Присутствие в митохондриях в норме не импортируемой цитоплазматической алани-новой тРНК не нарушает митохондриальную функцию клеток дрожжей.

5. Делеция аминокислот 148−151 предшественника митохондриальной лизил-тРНК-синтетазы дрожжей приводит к двухкратному увеличению количества импортируемой цитоплазматической лизиновой тРНК в митохондриях по сравнению с нормальными значениями. Это не отражается на дыхательной функции клеток дрожжей. В то же время, делеция аминокислот 128−133 и одновременная делеция аминокислот 128−133 и 148−151 приводят к увеличению количества импортируемой цитоплазматической лизиновой тРНК в митохондриях в 9 и в 18 раз, соответственно, по сравнению с нормальными значениями. Это ассоциировано с существенными нарушениями дыхательной функции клеток дрожжей.

БЛАГОДАРНОСТИ.

Я выражаю огромную признательность моим оппонентам Людмиле Александровне Новиковой и Вячеславу Адамовичу Колбу за критические замечания и внимательное отношение к моей работе.

Я бесконечно благодарна своему научному руководителю Петру Андреевичу Каменскому за внимательное и чуткое руководство, за интерес к науке, который появился у меня во многом благодаря Петру Андреевичу, за то, что Петр Андреевич собрал вокруг себя людей, с которыми всегда было интересно работать и общаться. Я благодарна всем своим коллегам (сотрудникам, аспирантам и студентам): Игорю Александровичу Крашенинникову, Сергею Левицкому, Елизавете Виноградовой, Антону Кузьменко, Валентине Лакуниной, Марии Бале-вой, Ивану Чичерину, Станиславу Захарову — за веселую атмосферу понимания, взаимопомощи и конструктивной критики, царившую в нашей группе на протяжении всех тех лет, которые я в ней провела. Я смело могу назвать коллег моими дорогими друзьями и близкими мне людьми.

Я благодарю всех сотрудников, аспирантов и студентов кафедры молекулярной биологии, с которыми я имела удовольствие работать и общаться на протяжении всей учебы и работы над диссертацией. Отдельно хочу выразить огромную признательность всем преподавателям кафедры за знания, которые я получила во время учебы.

Хочу выразить глубочайшую признательность и искреннюю благодарность Нине Сергеевне Энтелис и Ивану Тарасову, моим (пусть и неофициальным) дорогим научным руководителям. Я бесконечно рада тому, что у меня была возможность работать в лаборатории в Страсбурге под их чутким руководством.

Также хочу от всей души поблагодарить бывших и нынешних сотрудников лаборатории молекулярной генетики, геномики и микробиологии Университета Страсбурга (Франция) — моих друзей, оказывавших мне огромную поддержку: Ольгу Колесникову, Юрия Харченкова, Александра Смирнова, Ольгу Каричеву, Михаила Высоких. Хочу поблагодарить французских коллег, особенно Робера Мартена, Анн-Мари Эккель, Яна Тонена, Тома Ширца за помощь в работе и чудесную атмосферу в лаборатории.

Отдельной строкой хочу поблагодарить моих друзей и всю мою семью и особенно — моего мужа, без всемерной поддержки которых эта работа никогда бы не появилась на свет.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Akins, R.A., and Lambowitz, A.M. (1987). A protein required for splicing group I intronsin Neurospora mitochondria is mitochondrial tyrosyl-tRNA synthetase or a derivative thereof. Cell 50, 331−345.
  2. Alen, C., Kent, N.A., Jones, H.S., O’Sullivan, J., Aranda, A., and Proudfoot, N.J. (2002). Arole for chromatin remodeling in transcriptional termination by RNA polymerase II. Mol Cell 10, 1441−1452.
  3. Arts, G.J., Kuersten, S., Romby, P., Ehresmann, В., and Mattaj, I.W. (1998). The role ofexportin-t in selective nuclear export of mature tRNAs. EMBO J 17, 7430−7441.
  4. Azad, A.K., Stanford, D.R., Sarkar, S., and Hopper, A.K. (2001). Role of nuclear pools ofaminoacyl-tRNA synthetases in tRNA nuclear export. Mol Biol Cell 12, 1381−1392.
  5. Baneyx, F., and Mujacic, M. (2004). Recombinant protein folding and misfolding in Escherichiacoli. Nat Biotechnol 22, 1399−1408.
  6. Bielli, P., and Calabrese, L. (2002). Structure to function relationships in ceruloplasmin: amoonlighting' protein. Cell Mol Life Sci 59, 1413−1427.
  7. Blanquet, S., Plateau, P., and Brevet, A. (1983). The role of zinc in 5', 5'-diadenosine tetraphosphateproduction by aminoacyl-transfer RNA synthetases. Mol Cell Biochem 52,3−11.
  8. Bukau, В., and Horwich, A.L. (1998). The Hsp70 and Hsp60 chaperone machines. Cell 92,351−366.
  9. Burbaum, J.J., Starzyk, R.M., and Schimmel, P. (1990). Understanding structural relationships inproteins of unsolved three-dimensional structure. Proteins 7, 99−111.
  10. Calendar, R., and Berg, P. (1966). The catalytic properties of tyrosyl ribonucleic acidsynthetases from Escherichia coli and Bacillus subtilis. Biochemistry 5, 1690−1695.
  11. Cech, T.R., and Bass, B.L. (1986). Biological catalysis by RNA. Annu Rev Biochem 55, 599−629.
  12. Cen, S., Javanbakht, H., Kim, S., Shiba, K., Craven, R., Rein, A., Ewalt, K., Schimmel, P.,
  13. Musier-Forsyth, K., and Kleiman, L. (2002). Retrovirus-specific packaging of aminoacyl-tRNA synthetases with cognate primer tRNAs. J Virol 76, 13 111−13 115.
  14. Cen, S., Javanbakht, H., Niu, M., and Kleiman, L. (2004). Ability of wild-type and mutantlysyl-tRNA synthetase to facilitate tRNA (Lys) incorporation into human immunodeficiency virus type 1. J Virol 78, 1595−1601.
  15. Cen, S., Khorchid, A., Javanbakht, H., Gabor, J., Stello, Т., Shiba, K., Musier-Forsyth, K., and
  16. , L. (2001). Incorporation of lysyl-tRNA synthetase into human immunodeficiency virus type 1. J Virol 75, 5043−5048.
  17. Cerini, C., Kerjan, P., Astier, M., Gratecos, D., Mirande, M., and Semeriva, M. (1991). Acomponent of the multisynthetase complex is a multifunctional aminoacyl-tRNA synthetase. Embo J 10, 4267−4277.
  18. Chen, X., Mohr, G., and Lambowitz, A.M. (2004). The Neurospora crassa CYT-18 protein Cterminal RNA-binding domain helps stabilize interdomain tertiary interactions in group I introns. RNA 10, 634−644.
  19. Coultas, L., Chawengsaksophak, K., and Rossant, J. (2005). Endothelial cells and VEGF invascular development. Nature 438, 937−945.
  20. Cox, R.P., and King, J.C. (1975). Gene expression in cultured mammalian cells. Int Rev1. Cytol 43, 281−351.
  21. Cusack, S., Yaremchuk, A., and Tukalo, M. (2000). The 2 A crystal structure of leucyl-tRNAsynthetase and its complex with a leucyl-adenylate analogue. EMBO J 19, 2351−2361.
  22. Delage, L., Duchene, A.M., Zaepfel, M., and Marechal-Drouard, L. (2003). The anticodon andthe D-domain sequences are essential determinants for plant cytosolic tRNA (Val) import into mitochondria. Plant J 34, 623−633.
  23. Dietrich, A., Marechal-Drouard, L., Carneiro, V., Cosset, A., and Small, I. (1996). A single basechange prevents import of cytosolic tRNA (Ala) into mitochondria in transgenic plants. Plant J 10, 913−918.
  24. Entelis, N., Brandina, I., Kamenski, P., Krasheninnikov, I.A., Martin, R.P., and Tarassov, I.2006). A glycolytic enzyme, enolase, is recruited as a cofactor of tRNA targeting toward mitochondria in Saccharomyces cerevisiae. Genes Dev 20, 1609−1620.
  25. Entelis, N., Kolesnikova, O., Kazakova, H., Brandina, I., Kamenski, P., Martin, R.P., and
  26. , I. (2002). Import of nuclear encoded RNAs into yeast and human mitochondria: experimental approaches and possible biomedical applications. Genet Eng (N Y) 24, 191−213.
  27. Entelis, N.S., Kieffer, S., Kolesnikova, O.A., Martin, R.P., and Tarassov, I.A. (1998). Structuralrequirements of tRNALys for its import into yeast mitochondria. Proc Natl Acad Sci U S A 95, 2838−2843.
  28. Entelis, N.S., Kolesnikova, O.A., Dogan, S., Martin, R.P., and Tarassov, I.A. (2001). 5 S rRNAand tRNA import into human mitochondria. Comparison of in vitro requirements. J Biol Chem 276, 45 642−45 653.
  29. Eriani, G., Delarue, M., Poch, O., Gangloff, J., and Moras, D. (1990). Partition of tRNA synthetasesinto two classes based on mutually exclusive sets of sequence motifs. Nature 347, 203−206.
  30. Ewalt, K.L., and Schimmel, P. (2002). Activation of angiogenic signaling pathways by twohuman tRNA synthetases. Biochemistry 41, 13 344−13 349.
  31. Fleckner, J., Martensen, P.M., Tolstrup, A.B., Kjeldgaard, N.O., and Justesen, J. (1995).
  32. Differential regulation of the human, interferon inducible tryptophanyl-tRNA synthetase by various cytokines in cell lines. Cytokine 7, 70−77.
  33. Francin, M., Kaminska, M., Kerjan, P., and Mirande, M. (2002). The N-terminal domainof mammalian Lysyl-tRNA synthetase is a functional tRNA-binding domain. J Biol Chem 277, 1762−1769.
  34. Francklyn, C., Perona, J.J., Puetz, J., and Hou, Y.M. (2002). Aminoacyl-tRNA synthetases: versatile players in the changing theater of translation. Rna 8,1363−1372.
  35. Fukui, H., Hanaoka, R., and Kawahara, A. (2009). Noncanonical activity of seryl-tRNAsynthetase is involved in vascular development. Circ Res 104, 1253−1259.
  36. Gietz, R.D., and Woods, R.A. (2006). Yeast transformation by the LiAc/SS Carrier DNA/PEGmethod. Methods Mol Biol 313, 107−120.
  37. Guo, R.T., Chong, Y.E., Guo, M., and Yang, X.L. (2009). Crystal structures and biochemicalanalyses suggest a unique mechanism and role for human glycyl-tRNA synthetase in Ap4A homeostasis. J Biol Chem 284, 28 968−28 976.
  38. Herbert, C.J., Labouesse, M., Dujardin, G., and Slonimski, P.P. (1988). The NAM2 proteinsfrom S. cerevisiae and S. douglasii are mitochondrial leucyl-tRNA synthetases, and are involved in mRNA splicing. Embo J 7, 473−483.
  39. Herzog, W., Muller, K., Huisken, J., and Stainier, D.Y. (2009). Genetic evidence for anoncanonical function of seryl-tRNA synthetase in vascular development. Circ Res 104, 1260−1266.
  40. Hountondji, C., Dessen, P., and Blanquet, S. (1986). Sequence similarities among the family ofaminoacyl-tRNA synthetases. Biochimie 68,1071−1078.
  41. Ibba, M., and Soil, D. (2001). The renaissance of aminoacyl-tRNA synthesis. EMBO Rep 2, 382−387.
  42. , H. (1990). Proofreading in vivo: editing of homocysteine by methionyl-tRNAsynthetase in Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci U S A 87, 4504−4508.
  43. James, A.M., Wei, Y.H., Pang, C.Y., and Murphy, M.P. (1996). Altered mitochondrialfunction in fibroblasts containing MELAS or MERRF mitochondrial DNA mutations. Biochem J 318 (Pt 2), 401−407.
  44. , C.J. (1999). Moonlighting proteins. Trends Biochem Sci 24, 8−11.
  45. Jia, J., Arif, A., Ray, P. S., and Fox, P.L. (2008). WHEP domains direct noncanonicalfunction of glutamyl-Prolyl tRNA synthetase in translational control of gene expression. Mol Cell 29, 679−690.
  46. Johanson, K., Hoang, T., Sheth, M., and Hyman, L.E. (2003). GRS1, a yeast tRNA synthetasewith a role in mRNA 3' end formation. J Biol Chem 278, 35 923−35 930.
  47. Kamenski, P., Kolesnikova, O., Jubenot, V., Entelis, N., Krasheninnikov, I.A., Martin, R.P., and
  48. , I. (2007). Evidence for an adaptation mechanism of mitochondrial translation via tRNA import from the cytosol. Mol Cell 26, 625−637.
  49. Kawahara, A., and Stainier, D.Y. (2009). Noncanonical activity of seryl-transfer RNAsynthetase and vascular development. Trends Cardiovasc Med 19, 179−182.
  50. Kelley, L.A., and Sternberg, M.J. (2009). Protein structure prediction on the Web: a case studyusing the Phyre server. Nat Protoc 363−371.
  51. Kempf, B., and Bremer, E. (1998). Uptake and synthesis of compatible solutes as microbialstress responses to high-osmolality environments. Arch Microbiol 170, 319−330.
  52. Kepp, O., Gdoura, A., Martins, I., Panaretakis, T., Schlemmer, F., Tesniere, A., Fimia, G.M.,
  53. Ciccosanti, F., Burgevin, A., Piacentini, M., et al. (2010). Lysyl tRNA synthetase is required for the translocation of calreticulin to the cell surface in immunogenic death. Cell Cycle 9, 3072−3077.
  54. Khorchid, A., Javanbakht, H., Wise, S., Halwani, R., Parniak, M.A., Wamberg, M.A., and
  55. , L. (2000). Sequences within Prl60gag-pol affecting the selective packaging of primer tRNA (Lys3) into HIV-1. J Mol Biol 299, 17−26.
  56. Kisselev, L.L., and Wolfson, A.D. (1994). Aminoacyl-tRNA synthetases from highereukaryotes. Prog Nucleic Acid Res Mol Biol 48, 83−142.
  57. Kittle, J.D., Jr., Mohr, G., Gianelos, J.A., Wang, H., and Lambowitz, A.M. (1991). The
  58. Neurospora mitochondrial tyrosyl-tRNA synthetase is sufficient for group I intron splicing in vitro and uses the carboxy-terminal tRNA-binding domain along with other regions. Genes Dev 5, 1009−1021.
  59. Kleiman, L., Jones, C.P., and Musier-Forsyth, K. (2010). Formation of the tRNALys packagingcomplex in HIV-1. FEBS Lett 584, 359−365.
  60. Ko, Y.G., Kang, Y.S., Kim, E.K., Park, S.G., and Kim, S. (2000). Nucleolar localization of humanmethionyl-tRNA synthetase and its role in ribosomal RNA synthesis. J Cell Biol 149, 567−574.
  61. Ko, Y.G., Kim, E.Y., Kim, T" Park, H., Park, H.S., Choi, E.J., and Kim, S. (2001). Glutaminedependent antiapoptotic interaction of human glutaminyl-tRNA synthetase with apoptosis signal-regulating kinase 1. J Biol Chem 276, 6030−6036.
  62. Ko, Y.G., Park, H., and Kim, S. (2002). Novel regulatory interactions and activities ofmammalian tRNA synthetases. Proteomics 2, 1304−1310.
  63. Kobor, M.S., and Greenblatt, J. (2002). Regulation of transcription elongation by phosphorylation. Biochim Biophys Acta 1577, 261−275.
  64. Kolesnikova, O., Entelis, N., Kazakova, H., Brandina, I., Martin, R.P., and Tarassov, I. (2002).
  65. Targeting of tRNA into yeast and human mitochondria: the role of anticodon nucleotides. Mitochondrion 2, 95−107.
  66. Kolesnikova, O.A., Entelis, N.S., Jacquin-Becker, C., Goltzene, F., Chrzanowska-Lightowlers,
  67. Z.M., Lightowlers, R.N., Martin, R.P., and Tarassov, I. (2004). Nuclear DNA-encoded tRNAs targeted into mitochondria can rescue a mitochondrial DNA mutation associated with the MERRF syndrome in cultured human cells. Hum Mol Genet 13, 2519−2534.
  68. Koontz, S.W., and Schimmel, P.R. (1979). Aminoacyl-tRNA synthetase-catalyzed cleavage ofthe glycosidic bond of 5-halogenated uridines. J Biol Chem 254, 12 277−12 280.
  69. Kovaleva, G.K., Tarusova, N.B., and Kiselev, L.L. (1988). Hydrolytic activity of bovinetryptophanyl-tRNA-synthetase cause by removal of Zn2+. Mol Biol (Mosk) 22,1307−1314.
  70. Kues, U., and Stahl, U. (1989). Replication of plasmids in gram-negative bacteria. Microbiol1. Rev 53, 491−516.
  71. Kumar, A.M., and Nayak, R. (1990). Glycosidic bond cleavage of 5-fluoro-2'-deoxyuridine and 5fluorouridine by amino acyl-tRNA synthetases. Biochem Biophys Res Commun 173, 731−735.
  72. , U.K. (1970). Cleavage of structural proteins during the assembly of the head ofbacteriophage T4. Nature 227, 680−685.
  73. Lage, H., and Dietel, M. (1996). Cloning of a human cDNA encoding a protein with highhomology to yeast methionyl-tRNA synthetase. Gene 178, 187−189.
  74. Leveque, F., Plateau, P., Dessen, P., and Blanquet, S. (1990). Homology of lysS and lysU, thetwo Escherichia coli genes encoding distinct lysyl-tRNA synthetase species. Nucleic Acids Res 18, 305−312.
  75. Lund, E., and Dahlberg, J.E. (1998). Proofreading and aminoacylation of tRNAs before exportfrom the nucleus. Science 282, 2082−2085.
  76. Magrath, C., and Hyman, L.E. (1999). A mutation in GRS1, a glycyl-tRNA synthetase, affects3'-end formation in Saccharomyces cerevisiae. Genetics 152, 129−141.
  77. Martin, R.P., Schneller, J.M., Stahl, A.J., and Dirheimer, G. (1979). Import of nucleardeoxyribonucleic acid coded lysine-accepting transfer ribonucleic acid (anticodon C-U-U) into yeast mitochondria. Biochemistry 18, 4600−4605.
  78. Martin, R.P., Sibler, A.P., Gehrke, C.W., Kuo, K., Edmonds, C.G., McCloskey, J.A., and
  79. , G. (1990). 5-[(carboxymethyl)amino.methyl]uridine is found in the anticodon of yeast mitochondrial tRNAs recognizing two-codon families ending in a purine. Biochemistry 29, 956−959.
  80. Martinis, S.A., Plateau, P., Cavarelli, J., and Florentz, C. (1999). Aminoacyl-tRNA synthetases: afamily of expanding functions. Mittelwihr, France, October 10−15,1999. Embo J 18,4591−4596.
  81. Masukata, H., and Tomizawa, J. (1986). Control of primer formation for ColEl plasmidreplication: conformational change of the primer transcript. Cell 44, 125−136.
  82. Miller, F.W., Waite, K.A., Biswas, T., and Plotz, P.H. (1990). The role of an autoantigen, histidyl-tRNA synthetase, in the induction and maintenance of autoimmunity. Proc Natl Acad SciUS AS7, 9933−9937.
  83. , M. (1991). Aminoacyl-tRNA synthetases and DNA replication. Molecular mimicrybetween RNAII and tRNA (Lys). FEBS Lett 283, 1−3.
  84. , D. (1992). Structural and functional relationships between aminoacyl-tRNA synthetases.
  85. Trends Biochem Sci 17, 159−164.
  86. , D. (1993). Structural aspects and evolutionary implications of the recognition betweentRNAs and aminoacyl-tRNA synthetases. Biochimie 75, 651−657.
  87. Mukhopadhyay, C.K., Mazumder, B., Lindley, P.F., and Fox, P.L. (1997). Identification of theprooxidant site of human ceruloplasmin: a model for oxidative damage by copper bound to protein surfaces. Proc Natl Acad Sci U S A 94, 11 546−11 551.
  88. Mursinna, R.S., and Martinis, S.A. (2002). Rational design to block amino acid editing of atRNA synthetase. J Am Chem Soc 124, 7286−7287.
  89. Myers, C.A., Kuhla, B., Cusack, S., and Lambowitz, A.M. (2002). tRNA-like recognition ofgroup I introns by a tyrosyl-tRNA synthetase. Proc Natl Acad Sci U S A 99, 2630−2635.
  90. Nathanson, L., and Deutscher, M.P. (2000). Active aminoacyl-tRNA synthetases are present innuclei as a high molecular weight multienzyme complex. J Biol Chem 275, 31 559−31 562.
  91. Nureki, O., Vassylyev, D.G., Tateno, M., Shimada, A., Nakama, T., Fukai, S., Konno, M.,
  92. Hendrickson, T.L., Schimmel, P., and Yokoyama, S. (1998). Enzyme structure with two catalytic sites for double-sieve selection of substrate. Science 280, 578−582.
  93. Obeid, M., Tesniere, A., Ghiringhelli, F., Fimia, G.M., Apetoh, L., Perfettini, J.L., Castedo, M.,
  94. Mignot, G., Panaretakis, T., Casares, N., et al. (2007). Calreticulin exposure dictates the immunogenicity of cancer cell death. Nat Med 13, 54−61.
  95. Oganesyan, N., Ankoudinova, I., Kim, S.H., and Kim, R. (2007). Effect of osmotic stressand heat shock in recombinant protein overexpression and crystallization. Protein Expr Purif 52, 280−285.
  96. Olsen, J.V., Blagoev, B., Gnad, F., Macek, B., Kumar, C., Mortensen, P., and Mann, M.2006). Global, in vivo, and site-specific phosphorylation dynamics in signaling networks. Cell 127, 635−648.
  97. Onesti, S., Miller, A.D., and Brick, P. (1995). The crystal structure of the lysyl-tRNA synthetase1. sU) from Escherichia coli. Structure 3, 163−176.
  98. Orozco, I.J., Kim, S.J., and Martinson, H.G. (2002). The poly (A) signal, without the assistanceof any downstream element, directs RNA polymerase II to pause in vivo and then to release stochastically from the template. J Biol Chem 277, 42 899−42 911.
  99. Otani, A., Slike, B.M., Dorrell, M.I., Hood, J., Kinder, K., Ewalt, K.L., Cheresh, D., Schimmel,
  100. P., and Friedlander, M. (2002). A fragment of human TrpRS as a potent antagonist of ocular angiogenesis. Proc Natl Acad Sei U S A 99, 178−183.
  101. Putney, S.D., Sauer, R.T., and Schimmel, P.R. (1981). Purification and properties ofalanine tRNA synthetase from Escherichia coli A tetramer of identical subunits. J Biol Chem 256, 198−204.
  102. Putney, S.D., and Schimmel, P. (1981). An aminoacyl tRNA synthetase binds to a specific DNAsequence and regulates its gene transcription. Nature 291, 632−635.
  103. Quevillon, S., and Mirande, M. (1996). The pl8 component of the multisynthetase complexshares a protein motif with the beta and gamma subunits of eukaryotic elongation factor 1. FEBS Lett 395, 63−67.
  104. Ray, P. S., and Fox, P.L. (2007). A post-transcriptional pathway represses monocyte VEGF-Aexpression and angiogenic activity. Embo J 26, 3360−3372.
  105. Rho, S.B., Kim, M.J., Lee, J.S., Seol, W., Motegi, H., Kim, S., and Shiba, K. (1999). Geneticdissection of protein-protein interactions in multi-tRNA synthetase complex. Proc Natl Acad Sei US A 96, 4488−4493.
  106. Rho, S.B., Lee, J.S., Jeong, E.J., Kim, K.S., Kim, Y.G., and Kim, S. (1998). Amultifunctional repeated motif is present in human bifunctional tRNA synthetase. J Biol Chem 273, 11 267−11 273.
  107. Rho, S.B., Lincecum, T.L., Jr., and Martinis, S.A. (2002). An inserted region of leucyl-tRNAsynthetase plays a critical role in group I intron splicing. EMBO J 21, 6874−6881.
  108. Romby, P., Brunei, C., Caillet, J., Springer, M., Grunberg-Manago, M., Westhof, E., Ehresmann,
  109. Romby, P., Caillet, J., Ebel, C., Sacerdot, C., Graffe, M., Eyermann, F., Brunei, C., Moine, H.,
  110. Ehresmann, C., Ehresmann, B., et al. (1996). The expression of E. coli threonyl-tRNA synthetase is regulated at the translational level by symmetrical operator-repressor interactions. Embo J 15, 5976−5987.
  111. Rosenfeld, E., Schaeffer, J., Beauvoit, B., and Salmon, J.M. (2004). Isolation and properties ofpromitochondria from anaerobic stationary-phase yeast cells. Antonie Van Leeuwenhoek 85,9−21.
  112. Samuel, D., Kumar, T.K., Ganesh, G., Jayaraman, G., Yang, P.W., Chang, M.M., Trivedi, V.D., Wang, S.L., Hwang, K.C., Chang, D.K., et al. (2000). Proline inhibits aggregation during protein refolding. Protein Sei 9, 344−352.
  113. Sarkar, S., Azad, A.K., and Hopper, A.K. (1999). Nuclear tRNA aminoacylation and its role in nuclear export of endogenous tRNAs in Saccharomyces cerevisiae. Proc Natl Acad Sei U S A 96, 14 366−14 371.
  114. Schimmel, P., and Wang, C.C. (1999). Getting tRNA synthetases into the nucleus. Trends Biochem Sei 24, 127−128.
  115. Schlicke, M., and Brakmann, S. (2005). Expression and purification of histidine-tagged bacteriophage T7 DNA polymerase. Protein Expr Purif 39, 247−253.
  116. , L.H. (1991). Recognition of tRNAs by aminoacyl-tRNA synthetases. Prog Nucleic Acid Res Mol Biol 41, 23−87.
  117. Seshaiah, P., and Andrew, D.J. (1999). WRS-85D: A tryptophanyl-tRNA synthetase expressed to high levels in the developing Drosophila salivary gland. Mol Biol Cell 10, 1595−1608.
  118. Shaheen, H.H., and Hopper, A.K. (2005). Retrograde movement of tRNAs from the cytoplasm to the nucleus in Saccharomyces cerevisiae. Proc Natl Acad Sci U S A 102, 11 290−11 295.
  119. Shiba, K., Motegi, H., Yoshida, M., and Noda, T. (1998). Human asparaginyl-tRNA synthetase: molecular cloning and the inference of the evolutionary history of Asx-tRNA synthetase family. Nucleic Acids Res 26, 5045−5051.
  120. , D. (1990). The accuracy of aminoacylation—ensuring the fidelity of the genetic code. Experiential, 1089−1096.
  121. , A.S. (1999). Ribosomes. Kluwer Academic/Plenum Publishers, Ney York.
  122. Steiner-Mosonyi, M., and Mangroo, D. (2004). The nuclear tRNA aminoacylation-dependent pathway may be the principal route used to export tRNA from the nucleus in Saccharomyces cerevisiae. Biochem J 378, 809−816.
  123. Takahashi, A., Sasaki, H., Kim, S.J., Tobisu, K., Kakizoe, Т., Tsukamoto, Т., Kumamoto, Y.,
  124. Sugimura, Т., and Terada, M. (1994). Markedly increased amounts of messenger RNAs for vascular endothelial growth factor and placenta growth factor in renal cell carcinoma associated with angiogenesis. Cancer Res 54, 4233−4237.
  125. Takano, A., Endo, Т., and Yoshihisa, T. (2005). tRNA actively shuttles between the nucleus and cytosol in yeast. Science 309, 140−142.
  126. Tarassov, I., Entelis, N., and Martin, R.P. (1995a). An intact protein translocating machinery isrequired for mitochondrial import of a yeast cytoplasmic tRNA. J Mol Biol 245, 315−323.
  127. Tarassov, I., Entelis, N., and Martin, R.P. (1995b). Mitochondrial import of a cytoplasmic lysine-tRNA in yeast is mediated by cooperation of cytoplasmic and mitochondrial lysyl-tRNA synthetases. Embo J 14, 3461−3471.
  128. Tarassov, I.A., and Entelis, N.S. (1992). Mitochondrially-imported cytoplasmic tRNA (Lys)(CUU) of Saccharomyces cerevisiae: in vivo and in vitro targetting systems. Nucleic Acids Res 20, 1277−1281.
  129. , I.N. (1990). Autoantibodies to aminoacyl-transfer RNA synthetases for isoleucine andglycine. Two additional synthetases are antigenic in myositis. J Immunol 144, 1737−1743.
  130. Tsui, F.W., and Siminovitch, L. (1987). Isolation, structure and expression of mammalian genes for histidyl-tRNA synthetase. Nucleic Acids Res 15, 3349−3367.
  131. , A. (1983). Diadenosine 5', 5"'-Pl, P4-tetraphosphate: a pleiotropically acting alarmone? Cell 34, 711−712.
  132. , O.A. (1991). Detection of autoantibodies against phenylalanyl-, tyrosyl-, and tryptophanyl-tRNA-synthetase and anti-idiotypic antibodies to it in serum from patients with autoimmune diseases. Mol Biol (Mosk) 25, 1033−1039.
  133. Wakasugi, K., and Schimmel, P. (1999a). Highly differentiated motifs responsible for two cytokine activities of a split human tRNA synthetase. J Biol Chem 274, 23 155−23 159.
  134. Wakasugi, K., and Schimmel, P. (1999b). Two distinct cytokines released from a human aminoacyl-tRNA synthetase. Science 284, 147−151.
  135. Winkler, W., Nahvi, A., and Breaker, R.R. (2002). Thiamine derivatives bind messenger RNAs directly to regulate bacterial gene expression. Nature 419, 952−956.
  136. Yokogawa, T., Kumazawa, Y., Miura, K., and Watanabe, K. (1989). Purification and characterization of two serine isoacceptor tRNAs from bovine mitochondria by using a hybridization assay method. Nucleic Acids Res 17, 2623−2638.
  137. Zitvogel, L., Kepp, O., and Kroemer, G. (2010). Decoding cell death signals in inflammationand immunity. Cell 140, 798−804.
  138. Л.Л., Фаворова O.O., Лаврик О. И. Биосинтез белков от аминокислот до аминоацил-тРНК. М.: Наука, 1984. 407 с.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!