Escherichia coli ribosoomi metüültransferaasi RlmH katalüütiliste aminohapete kindlaksmääramine

Pärilik teave, mis on talletatud geenides, realiseerub valkude sünteesi kaudu. Valke sünteesivad kõigis elusorganismides molekulaarsed nanomasinad – ribosoomid. Ribosoomid koosnevad RNA-st ja valkudest. Ribosoomide RNA komponent (rRNA) erineb paljudest teistest RNA molekulidest, sisaldades lisaks tavalistele nukleotiididele hulgaliselt keemiliselt muudetud ehk modifitseeritud nukleotiide. Nimetatud modifitseeritud nukleotiidid paiknevad ribosoomi olulistes piirkondades, nad on evolutsiooniliselt konserveerunud ning nende sünteesiks kulutavad rakud palju ressurssi. Kõik need omadused viitavad modifitseeritud nukleotiide tähtsusele raku elutegevuses. Vaatamata üle 50 aasta kestnud uurimustele ei ole teada paljude ribosoomi RNA modifikatsioonide täpne ülesanne ja sünteesimehhanism.

Soolekepikese (Escherichia coli) ribosoomi toimimiseks oluline heeliks 69 sisaldab kolme konserveerunud modifitseeritud nukleotiidi: kaht pseudouridiini positsioonides 1911 ja 1917 ning N3-metüleeritud pseudouridiini positsioonis 1915 (Kowalak jt 1996). Uuringud on näidanud, et heeliks 69 pseudouridiinidel on oluline roll ribosoomi ja seega kogu raku funktsioneerimisel (Liiv jt 2005), ent 1915. positsiooni pseudouridiini metüleerimise bioloogiline tähtsus ei ole teada. Kõik heeliks 69 pseudouridiinid sünteesib ensüüm RluD (Huang jt 1998), misjärel lisab ensüüm RlmH metüülrühma 1915. positsiooni pseudouridiini N3 aatomile (Ero jt 2008; Purta jt 2008). RlmH on teadaolevalt ainuke N3-pseudoridiin-metüültransferaasset aktiivsust omav valk eluslooduses.

Töö eesmärgiks on välja selgitada, millised ensüümi RlmH aminohapped on määrava tähtsusega märklaudnukleotiidi äratundmisel ning metülatsioonireaktsiooni katalüüsil. Potentsiaalsete katalüütiliste aminohapete valimisel lähtuti RlmH valgu kristallstruktuurist, aminohapete konserveerumisest ning sarnasusest transport-RNAd modifitseeriva ensüümiga TrmD, mille struktuuri ja katalüüsimehhanismi on küllaltki täpselt kirjeldatud (Ahn jt 2003; Elkins jt 2003).

Artikli täisversiooni leiad PDF failist.