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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2024-03-12
摘要
在 tRNA 成熟過程中，tRNA 核苷酸轉移酶進行的 CCA 添加是一種獨特且高度準確的反應。雖然核苷酸選擇和聚合的機制已廣為人知，但為什麼細菌和真核酶在有效催化 CCA 加成的同時卻表現出意想不到的低 tRNA 底物親和力，這仍然是一個謎。為了深入了解這種高保真 RNA 合成的演變，祖先酶的重建和表徵是一種多功能工具。在這裡，我們研究了來自 Gammaproteobacteria 的 20 億年前的 CCA 添加酶的重建候選酶，並將其與大腸桿菌的相應現代酶進行比較。我們表明，祖先候選酶可以催化無錯誤的 CCA 添加，但與現有酶相比，具有更高的 tRNA 親和力。這種增加的底物結合的結果是增強的逆反應，其中酶從成熟的 tRNA 中去除 CCA 末端。因此，祖先候選物在體外和體內表現出較低的催化效率。此外，有效的 tRNA 相互作用會導致持續聚合，而現有酵素則以分佈方式催化核苷酸添加。因此，現代酵素透過降低與 tRNA 的結合親和力來提高其聚合效率，從而由於減少了逆反應而有效地促進了 CCA 合成。因此，令人費解且乍一看矛盾且有害的弱底物相互作用代表了 CCA 添加酶進化中明顯的活性增強。