TMRNA指向のトランス翻訳に対するパロモマイシンのさまざまな効果

トランス翻訳は、TMRNAがリボソーム上の失速した翻訳を緩和するためのtRNAおよびmRNAとして二重関数を演じるという珍しい翻訳です。この研究では、in vitroでのいくつかのTMRNA関連イベントに対するアミノグリコシド抗生物質パロモマイシンの効果を調べました。化学フットプリント研究の結果は、パロモマイシン分子がTRNAドメインのG332/G333でTMRNAを、tRNAドメインとmRNAドメインの間の長いヘリックスの中央でA316に結合することを示しています。G332/G333で結合したパロモマイシンはアミノアシル化を阻害し、TMRNA結合タンパク質であるSMPBの添加により阻害が抑制されました。また、パロモマイシンは、-1によってtmRNA上の翻訳再開点のシフトを引き起こすこともわかった。開始シフトへの影響は、16秒のrRNAのパロモマイシン結合部位での突然変異によってキャンセルされましたが、TMRNAの変異によってはキャンセルされました。高濃度のパロモマイシンはトランス翻訳を阻害しましたが、SMPBが外因的に添加された場合、または333でパロモマイシンのパロモマイシンの効果が導入されたときの開始シフトトランス翻訳を強化しました。リボソームの小さなサブユニットRNAのデコードヘリックスのA部位を調節することにより、誤った誘導を誘導します。

trans-Translation is an unusual translation in which tmRNA plays a dual function as a tRNA and an mRNA to relieve the stalled translation on the ribosome. In this study, we examined the effects of an aminoglycoside antibiotic, paromomycin, on several tmRNA-related events in vitro. The results of a chemical footprinting study indicated that paromomycin molecules bind tmRNA at G332/G333 in the tRNA domain and A316 in the middle of the long helix between tRNA and mRNA domains. Paromomycin bound at G332/G333 inhibited aminoacylation, and the inhibition was suppressed by the addition of SmpB, a tmRNA-binding protein. It was also found that paromomycin causes a shift of the translation resuming point on tmRNA by -1. The effect on initiation shift was canceled by a mutation at the paromomycin-binding site in 16 S rRNA but not by mutations in tmRNA. A high concentration of paromomycin inhibited trans-translation, whereas it enhanced the initiation-shifted trans-translation when SmpB was exogenously added or a mutation was introduced at 333. The effect of paromomycin on trans-translation differs substantially from that on canonical translation, in which it induces miscoding by modulating the A site of the decoding helix of the small subunit RNA of the ribosome.