最適なデコードのためのアミノアシル-TRNAの親和性を伸長因子TUに調整する

アミノアシル-TRNA（AA-TRNA）が均一な親和性と細菌伸長因子TU（EF-TU）を結合するように進化した理由をよりよく理解するために、EF-TUの異なる親和性を持つ変異体TRNAは、大腸菌リボソームのデコードのためにアッセイされました。EF-TU濃度を飽和させると、より弱い結合AA-TRNAは、野生型TRNAと同様に同族コドンをデコードします。ただし、密着したAA-TRNAは、EF-TU•GDPからの放出が遅いため、ペプチド結合形成の速度が低下したことを示しています。したがって、EF-TUのAA-TRNAの親和性は、デコード中にEF-TUから放出するのに十分なほどの成分複合体を形成するのに十分なほどしっかりとバインドする必要性によって均一であるように制約されています。利用可能な結晶構造と一致して、エステル化されたアミノ酸の同一性とtRNAのt茎の3つの塩基対が組み合わさって、リボソームの両方でEF-TUの各AA-TRNAの親和性を定義します。

To better understand why aminoacyl-tRNAs (aa-tRNAs) have evolved to bind bacterial elongation factor Tu (EF-Tu) with uniform affinities, mutant tRNAs with differing affinities for EF-Tu were assayed for decoding on Escherichia coli ribosomes. At saturating EF-Tu concentrations, weaker-binding aa-tRNAs decode their cognate codons similarly to wild-type tRNAs. However, tighter-binding aa-tRNAs show reduced rates of peptide bond formation due to slow release from EF-Tu•GDP. Thus, the affinities of aa-tRNAs for EF-Tu are constrained to be uniform by their need to bind tightly enough to form the ternary complex but weakly enough to release from EF-Tu during decoding. Consistent with available crystal structures, the identity of the esterified amino acid and three base pairs in the T stem of tRNA combine to define the affinity of each aa-tRNA for EF-Tu, both off and on the ribosome.