大腸菌tRNAヌクレオチジルトランスフェラーゼのHDドメインには、2 '、3'-環状ホスホジエステラーゼ、2'-ヌクレオチダーゼ、およびホスファターゼ活性があります。

すべての成熟したTRNAで、3'末端CCA配列は、テンプレートに依存しないヌクレオチジルトランスフェラーゼ（ATP（CTP）：TRNAヌクレオチジルトランスフェラーゼ; EC 2.7.7.25）によって合成または修復されます。大腸菌酵素は、ヌクレオチジルトランスフェラーゼ活性を含むN末端ドメインと特性化されていないC末端HDドメインの2つのドメインで構成されています。HDモチーフは、細菌、古細菌、真核生物のヌクレオチジルトランスフェラーゼとヘリカーゼに関連するさまざまな特徴のないタンパク質とドメインを含む金属依存性ホスホヒドロラーゼのスーパーファミリーを定義します。大腸菌tRNAヌクレオチジルトランスフェラーゼのC末端HDドメインは、ピロリン酸、標準的な5'ヌクレオシドトリン酸および二リン酸、NADP、および2'-AMPに対するNi（2+）依存性ホスファターゼ活性を実証しました。ホスホジエステラーゼ基質によるアッセイにより、2 '、3' -CAMP、-CGMP、および-CCMPに対する驚くべき金属非依存性ホスホジエステラーゼ活性が明らかになりました。金属なしまたはMg（2+）の存在下では、TRNAヌクレオチジルトランスフェラーゼは2 '、3'環状基質を2'-ヌクレオチドの形成で加水分解しましたが、Ni（2+）の存在下では、タンパク質もいくつかを生成しました。3'-ヌクレオチド。保存されたHIS-255およびASP-256残基の保存された変異は、このタンパク質のC末端HDドメインを含む残基を、ホスホジエステラーゼとホスファターゼ活性の両方を不活性化し、これらの活性がHDドメインに関連していることを示しています。大腸菌tRNA（10 nM）の低濃度は、ホスファターゼとホスホジエステラーゼ活性の両方に強い阻害効果をもたらしました。TRNAによる抑制の競合特性は、これらの活性の自然基質である可能性があることを示唆しています。この阻害は、Mg（2+）、Mn（2+）、またはCa（2+）の添加により完全に廃止されましたが、Ni（2+）は除外されました。データは、大腸菌TRNAヌクレオチジルトランスフェラーゼのHDドメインのホスホヒドラーゼ活性が、TRNAの3'-CCA端の修復に関与していることを示唆しています。

In all mature tRNAs, the 3'-terminal CCA sequence is synthesized or repaired by a template-independent nucleotidyltransferase (ATP(CTP):tRNA nucleotidyltransferase; EC 2.7.7.25). The Escherichia coli enzyme comprises two domains: an N-terminal domain containing the nucleotidyltransferase activity and an uncharacterized C-terminal HD domain. The HD motif defines a superfamily of metal-dependent phosphohydrolases that includes a variety of uncharacterized proteins and domains associated with nucleotidyltransferases and helicases from bacteria, archaea, and eukaryotes. The C-terminal HD domain in E. coli tRNA nucleotidyltransferase demonstrated Ni(2+)-dependent phosphatase activity toward pyrophosphate, canonical 5'-nucleoside tri- and diphosphates, NADP, and 2'-AMP. Assays with phosphodiesterase substrates revealed surprising metal-independent phosphodiesterase activity toward 2',3'-cAMP, -cGMP, and -cCMP. Without metal or in the presence of Mg(2+), the tRNA nucleotidyltransferase hydrolyzed 2',3'-cyclic substrates with the formation of 2'-nucleotides, whereas in the presence of Ni(2+), the protein also produced some 3'-nucleotides. Mutations at the conserved His-255 and Asp-256 residues comprising the C-terminal HD domain of this protein inactivated both phosphodiesterase and phosphatase activities, indicating that these activities are associated with the HD domain. Low concentrations of the E. coli tRNA (10 nm) had a strong inhibiting effect on both phosphatase and phosphodiesterase activities. The competitive character of inhibition by tRNA suggests that it might be a natural substrate for these activities. This inhibition was completely abolished by the addition of Mg(2+), Mn(2+), or Ca(2+), but not Ni(2+). The data suggest that the phosphohydrolase activities of the HD domain of the E. coli tRNA nucleotidyltransferase are involved in the repair of the 3'-CCA end of tRNA.