Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54144 МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОФИЗИКА И ФИЗИКА БИОМОЛЕКУЛ MOLECULAR BIOPHYSICS AND PHYSICS OF BIOMOLECULES МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОФИЗИКА И ФИЗИКА БИОМОЛЕКУЛ Interaction of human glycyl-tRNA synthetase with ires regions located beyond domain V Взаимодействие глицил-тРНК синтетазы человека с участками IRES, находящимися за пределами V домена Никонова Е Ю Nikonova E Yu katya_nik@vega.protres.ru Михайлина А О Mihaylina A O Леконцева Н В Lekontseva N V Черных Е С Chernykh E S Немчинова М С Nemchinova M S Никонов О С Nikonov O S Институт белка РАН ru Institute of protein research ru Институт белка РАН ru Institute of protein research ru Институт белка РАН ru Institute of protein research ru Институт белка РАН ru Institute of protein research ru Институт белка РАН ru Institute of protein research ru Институт белка РАН ru Institute of protein research ru 25 06 2017 25 06 2017 2 1 175 177 20 06 2017 20 06 2017 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54144/view

Ранее было показано, что основной сайт связывания глицил-тРНК синтетазы человека на IRES первого типа формируется апикальной частью его пятого домена. При этом за узнавание белком места посадки на тРНК отвечает, прежде всего, его антикодон-связывающий домен. В данной работе мы показали, что глицил-тРНК синтетаза способна взаимодействовать и с другими стержне-петлевыми участками IRES первого типа, расположенными вне пятого домена, которые, так же как и определенный ранее участок мРНК, имитируют антикодоновую шпильку глициновой тРНК и содержат глициновый антикодон в петлевом участке. За специфическое взаимодействие с этими участками вирусной мРНК, по всей видимости, так же отвечает антикодон-связывающий домен глицил-тРНК синтетазы. Полученные данные подтверждают выдвинутую нами ранее гипотезу о существовании дополнительного сайта связывания гомодимера глицил-тРНК синтетазы человека на IRES первого типа.

Previously it was shown that the primary binding site of human glycyl-tRNA synthetase on IRES type I is formed by an apical part of its fifth domain and the anticodon binding domain of human glycyl-tRNA synthetase is responsible for specificity of interactions. In this paper, we have shown that glycyl-tRNA synthetase is able to interact with the other stem-loop regions of the IRES type I located outside the fifth domain. These fragments, like the previously determined once, mimic the anticodon hairpin of glycine tRNA and contain the glycine anticodon in the loop also. Apparently, the anticodon-binding domain of glycyl-tRNA synthetase is also responsible for specific interactions with these parts of the viral mRNA. The obtained data confirm our suggestion on the existence of an additional binding site for the homodimer of human glycyl-tRNA synthetase on IRES type I.

 вирусы энтеровирус инициация трансляции глицил-тРНК синтетаза человека сайт внутренней посадки рибосомы IRES РНК-белковые взаимодействия viruses enterovirus translation initiation human glycyl-tRNA synthetase IRES RNA-protein interaction

Sweeney T.R., Abaeva I.S., Pestova T.V., Hellen, C.U.T. The mechanism of translation initiation of type 1 picornavirus IRESs. The EMBO J., 2014, vol. 33, pp. 76-92. Sweeney T.R., Abaeva I.S., Pestova T.V., Hellen, C.U.T. The mechanism of translation initiation of type 1 picornavirus IRESs. The EMBO J., 2014, vol. 33, pp. 76-92. Jang S.K., Pestova, T.V., Hellen C.U.T., Witherell G.W., Wimmer, E. Cap-independent translation of picornavirus RNAs: structure and function of the internal ribosomal entry site. Enzyme, 1990, vol. 44, pp. 292-309. Jang S.K., Pestova, T.V., Hellen C.U.T., Witherell G.W., Wimmer, E. Cap-independent translation of picornavirus RNAs: structure and function of the internal ribosomal entry site. Enzyme, 1990, vol. 44, pp. 292-309. Pestova T.V., Hellen C.U., Wimmer E. Translation of poliovirus RNA: role of an essential cis-acting oligopyrimidine element within the 5 nontranslated region and involvement of a cellular 57-kilodalton protein. J. Virol., 1991, vol. 65, pp. 6194-6204. Pestova T.V., Hellen C.U., Wimmer E. Translation of poliovirus RNA: role of an essential cis-acting oligopyrimidine element within the 5 nontranslated region and involvement of a cellular 57-kilodalton protein. J. Virol., 1991, vol. 65, pp. 6194-6204. Pestova T.V., Hellen C.U. and Wimmer E. A conserved AUG triplet in the 5’ nontranslated region of poliovirus can function as an initiation codon in vitro and in vivo. Virology, 1994, vol. 204, pp. 729-737. Pestova T.V., Hellen C.U. and Wimmer E. A conserved AUG triplet in the 5’ nontranslated region of poliovirus can function as an initiation codon in vitro and in vivo. Virology, 1994, vol. 204, pp. 729-737. Andreev D.E., Hirnet J., Terenin I.M., Dmitriev S.E., Niepmann M., Shatsky I.N. Glycyl-tRNA synthetase specifically binds to the poliovirus IRES to activate translation initiation. Nucleic Acids Res., 2012, vol. 40, no. 12, pp. 5602- 14. Andreev D.E., Hirnet J., Terenin I.M., Dmitriev S.E., Niepmann M., Shatsky I.N. Glycyl-tRNA synthetase specifically binds to the poliovirus IRES to activate translation initiation. Nucleic Acids Res., 2012, vol. 40, no. 12, pp. 5602- 14. Никонова Е.Ю., Миxайлина А.О., Леконцева Н.В., Никонов О.C., Кляштоpный В.Г., Кpавченко О.В., Андpеев Д.Е., Шатcкий И.Н., Гаpбеp М.Б. Опpеделение минимального фpагмента полиовиpуcного IRES-элемента, необxодимого для обpазования cпецифичеcкого комплекcа c человечеcкой глицил-тРНК cинтетазой. Биофизика, 2016, т. 61, № 2, с. 277-85. Nikonova E.Yu., Mixaylina A.O., Lekonceva N.V., Nikonov O.C., Klyashtopnyy V.G., Kpavchenko O.V., Andpeev D.E., Shatckiy I.N., Gapbep M.B. Oppedelenie minimal'nogo fpagmenta poliovipucnogo IRES-elementa, neobxodimogo dlya obpazovaniya cpecificheckogo komplekca c chelovecheckoy glicil-tRNK cintetazoy. Biofizika, 2016, t. 61, № 2, s. 277-85. Никонова Е.Ю., Михайлина А.О., Немчинова М.С., Гарбер М.Б., Никонов О.С. Глицил-тРНК синтетаза - возможный универсальный регулятор инициации трансляции на IRES первого типа. Молекулярная биология, 2018 (в печати) [Nikonova E.Y., Mihaylina A.O., Nemchinova M.S., Garber M.B., Nikonov O.S. Glycyl-tRNA synthetase is the universal regulator of the translation initiation at the IRES-I. Molecular biology, 2018 (in press) (In Russ.)]. Nikonova E.Yu., Mihaylina A.O., Nemchinova M.S., Garber M.B., Nikonov O.S. Glicil-tRNK sintetaza - vozmozhnyy universal'nyy regulyator iniciacii translyacii na IRES pervogo tipa. Molekulyarnaya biologiya, 2018 (v pechati) [Nikonova E.Y., Mihaylina A.O., Nemchinova M.S., Garber M.B., Nikonov O.S. Glycyl-tRNA synthetase is the universal regulator of the translation initiation at the IRES-I. Molecular biology, 2018 (in press) (In Russ.)]. Brodersen D.E., Clemons W.M., Carter A.P., Wimberly B.T. and Ramakrishnan V. Crystal structure of 30S ribosomal subunit from Thermus thermophilus: structure of the proteins and their interactions with 16S RNA. J. Mol. Biol., 2002, vol. 316, pp. 725-768. Brodersen D.E., Clemons W.M., Carter A.P., Wimberly B.T. and Ramakrishnan V. Crystal structure of 30S ribosomal subunit from Thermus thermophilus: structure of the proteins and their interactions with 16S RNA. J. Mol. Biol., 2002, vol. 316, pp. 725-768. Nikulin A., Mikhailina A., Lekontseva N., Balobanov V., Nikonova E., Tishchenko S. Characterization of RNA- binding properties of the archaeal Hfq-like protein from Methanococcus jannaschii. J Biomol Struct Dyn., 2017, vol. 35, no. 8, pp. 1615-1628. Nikulin A., Mikhailina A., Lekontseva N., Balobanov V., Nikonova E., Tishchenko S. Characterization of RNA- binding properties of the archaeal Hfq-like protein from Methanococcus jannaschii. J Biomol Struct Dyn., 2017, vol. 35, no. 8, pp. 1615-1628.