ヒトグルタミニル-TRNAシンテターゼの触媒ペプチドは、アミノアシル-TRNAシンテターゼ複合体への集合に不可欠です

ヒトグルタミニル-TRNAシンテターゼ（QRS）は、高分子タンパク質複合体を形成するいくつかの哺乳類アミノアシルTRNAシンテターゼ（ARSS）の1つです。マルチARS複合体を標的とするQRSのメカニズムを理解するために、ヒト胚性腎臓293細胞におけるさまざまなMYCタグ付きQRS変異体の過剰発現後の免疫沈降により、外因性および内因性QRSの両方を分析しました。触媒ドメイン（QRS-C）のみを含む欠失変異体はマルチARS複合体の標的となっていたが、N末端添加ドメイン（QRS-N）のみを含む変異体QRSはそうではなかった。削除マッピングは、QRをマルチARS複合体へのターゲティングにATP結合ロスマンフォールドが必要であることを示しました。さらに、外因性MYCタグ付きQRS-Cは、内因性QRSと共免疫沈降しました。TRNAのグルタミニル化は、QRS-CまたはQRS-NのいずれでもQRS触媒ドメインとn末端添加ドメインの両方でトランスフェクトされた細胞で劇的に増加したため、完全なアミノアシル化活性に必要でした。QRS-Cを過剰発現すると、アルギニル-TRNAシンテターゼとp43が内因性QRSとともにマルチARS複合体から放出され、QRSのN末端虫垂が複合体内にアルギニルTRNAシンテターゼとp43を維持するために必要であることを示唆しています。したがって、QRSの真核生物特異的N末端付録は、マルチARS複合体の他の成分の関連を安定化するように見えますが、c末端触媒ドメインは、QRS関連のマルチARS複合体との関連に必要です。

Human glutaminyl-tRNA synthetase (QRS) is one of several mammalian aminoacyl-tRNA synthetases (ARSs) that form a macromolecular protein complex. To understand the mechanism of QRS targeting to the multi-ARS complex, we analyzed both exogenous and endogenous QRSs by immunoprecipitation after overexpression of various Myc-tagged QRS mutants in human embryonic kidney 293 cells. Whereas a deletion mutant containing only the catalytic domain (QRS-C) was targeted to the multi-ARS complex, a mutant QRS containing only the N-terminal appended domain (QRS-N) was not. Deletion mapping showed that the ATP-binding Rossman fold was necessary for targeting of QRS to the multi-ARS complex. Furthermore, exogenous Myc-tagged QRS-C was co-immunoprecipitated with endogenous QRS. Since glutaminylation of tRNA was dramatically increased in cells transfected with the full-length QRS, but not with either QRS-C or QRS-N, both the QRS catalytic domain and the N-terminal appended domain were required for full aminoacylation activity. When QRS-C was overexpressed, arginyl-tRNA synthetase and p43 were released from the multi-ARS complex along with endogenous QRS, suggesting that the N-terminal appendix of QRS is required to keep arginyl-tRNA synthetase and p43 within the complex. Thus, the eukaryote-specific N-terminal appendix of QRS appears to stabilize the association of other components in the multi-ARS complex, whereas the C-terminal catalytic domain is necessary for QRS association with the multi-ARS complex.