大腸菌タンパク質からのN末端メチオニン切除の程度は、最後から2番目のアミノ酸の側鎖長によって支配されています

大腸菌の細胞質タンパク質のかなりの部分では、翻訳開始ステップ中に組み込まれたN末端メチオニン残基が切除されます。N末端メチオニン切除は、メチオニル - アミノペプチダーゼ（MAP）によって触媒されます。以前の研究では、この酵素の作用が主にポリペプチド鎖の2番目のアミノ酸残基の性質に依存する可能性があることが示唆されています。この研究では、MAP作用の特異性の体系的な分析を実現するために、20個のアミノ酸のそれぞれが大腸菌のメチオニルTRNAシンテターゼの最後までの位置とin vivoメチオニン切除の程度で導入されました。バリアントタンパク質精製とN末端配列決定を促進するために、ベータガラクトシダーゼとのタンパク質融合に基づく発現シャトルベクターを使用しました。私たちの結果から、MAPで触媒されるメチオニン切除は、次の規則に従うことが示されています。したがって、MAPの触媒効率、したがって切断の程度は、ペラルテーションのアミノ酸の最大側鎖長の増加と並行して減少します。ポジション。この分子モデルは、100のタンパク質N末端配列の分析から推定されるように、大腸菌におけるN末端メチオニン切除の速度を説明しています。

In a significant fraction of the Escherichia coli cytosolic proteins, the N-terminal methionine residue incorporated during the translation initiation step is excised. The N-terminal methionine excision is catalyzed by methionyl-aminopeptidase (MAP). Previous studies have suggested that the action of this enzyme could depend mainly on the nature of the second amino acid residue in the polypeptide chain. In this study, to achieve a systematic analysis of the specificity of MAP action, each of the 20 amino acids was introduced at the penultimate position of methionyl-tRNA synthetase of E. coli and the extent of in vivo methionine excision was measured. To facilitate variant protein purification and N-terminal sequence determination, an expression shuttle vector based on protein fusion with beta-galactosidase was used. From our results, methionine excision catalyzed by MAP is shown to obey the following rule: the catalytic efficiency of MAP, and therefore the extent of cleavage, decreases in parallel with the increasing of the maximal side-chain length of the amino acid in the penultimate position. This molecular model accounts for the rate of N-terminal methionine excision in E. coli, as deduced from the analysis of 100 protein N-terminal sequences.