水稻线粒体tRNATrp的种属特异性氨酰化

为了研究原核生物和真核生物(细胞质)色氨酰tRNA合成酶(TrpRS)对线粒体tRNATrp识别的种属特异性,构建了7个水稻线粒体tRNATrp三位点(G73,U72,A68)的单点或多点突变的突变体.这些突变基因,经体外转录后分别用枯草杆菌(B.subtilis)和人色氨酰tRNA合成酶(TrpRS)进行氨酰化反应,并测定它们的动力学常数.结果表明,与野生型水稻线粒体tRNATrp相比,7个突变体的转录产物被B.subtilisTrpRS氨酰化的活力分别降低了53.33%~99.79%,被人TrpRS氨酰化的活力却分别提高了4~330倍,其中以MPH7(水稻线粒体tRNATrp的三碱基(G73,U72和C68)全部突变为人tRNATrp的三碱基序列)的氨酰化活力改变最大.实验结果证明,与真核生物和原核生物细胞质tRNATrp的种族特异性类似,水稻线粒体tRNATrp的种属特异性元件也主要处于氨基酸接受茎的识别位碱基、第一和第五对碱基对,亦即识别位碱基G73,氨基酸接受茎上的两个碱基对G1/U72和U5/A68.本研究为线粒体tRNATrp起源于真细菌的推论提供了实验依据.