八肋游仆虫氨酰-tRNA合成酶基因序列分析

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1、八肋游仆虫氨酰-tRNA合成酶基因序列分析宋建英王软林梁爱华山西大学生物技术研究所化学生物学与分子工程教育部重点实验室摘要：氨酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNAsynthetase,aaRS)是蛋白质生物合成中的关键酶，能够催化特定的氨基酸和相应tRNA结合。为了研究八肋游仆虫氨酰-IR7A合成酶(Euplolesoctocarinatusaminoacyl-tRNAsynthetase,EoaaRS)基因的种类、数目、结构及起源，本研究利用生物信息学方法，对八肋游仆虫大核基因组编码的aaRS进行了系统分析。结果表明，八肋游仆虫大核基因组共包含45个aaRS基因，可编

2、码20种不同的aaRS蛋白。其中，EoGlnRS和EoAlaRS仅由1个基因编码，其余EoaaRS均由多个基因编码。亚细胞定位分析显示，仅8个EoaaRS具有线粒体导肽，对应于6种EoaaRSo此外，基于核酸序列分析显示，多个EoaaRS在翻译过程屮需要发生编程性核糖体移码，才能形成结构完整的蛋口质产物。结构域分析表明，部分EoaaRS存在特殊结构域，暗示其可能具有氨酰化以外的新功能。进化分析揭示，2个EoGlyRS起源于古菌，而2个EoLysRS起源于细菌。木研究为后续探讨低等真核牛物aaRS的结构与功能奠定了基础。关键词：八肋游仆虫;氨酰-tRNA合成酶;序列分析;作者简介：梁

3、爱华，Tel:0351~7018731;E-ma订:aliang@sxu.edu.cn收稿日期:2017-07-18基金：国家自然科学基金(No.31372199)资助项目SequenceAnalysisoftheAminoacyl一tRNASynthetaseGenesofEuplotesoctocarinatusSONGJian-YingWANGRuan—LinLIANGAi—HuaKeyLoboratoryofChemicalBiologyandMolecularEngineeringofMinistryofEducation,InstituteofBiotechnology

4、,ShanxiUniversity;Abstract：Aminoacyl-tRNAsynthetases(aaRSs)arecriticalenzymesinproteinsynthesis,whichattachthespecificaminoacidstotheircognatetRNAs.Forfurtherinvestigationofthetype,number,struetureandoriginofaminoacyl-tRNAsynthetasegenesfromEuplotesoctocarinatus(EoaaRS),systematicanalysisbybio

5、informaticswasperformedtostudytheaaRScncodedbyE.octocarinatusmacronuclcargenome.Forty-fivcEoaaRSgenesencoding20differentproteinsofEoaaRSswereidentified.MostEoaaRSswereencodedbymorethanonegeneexceptEoGlnRSandEoAlaRS.Subcellularlocalizationanalysisshowedthatonly8EoaaRSsencoding6EoaaRSsownedmitoc

6、hondrialtargetingpeptides.Tnaddition,nuoleicacid-basedanalysisrevealedthatseveralEoaaRSsrequireaprogrammedribosomalframeshifting(PRE)toproducecompleteproteinproducts.ThedomainanalysisdemonstratedthatsomeEoaaRSscontainedspecialdomains,whichsuggestedthattheymightperformnewfunctionsotherthanamino

7、acylation.EvolutionaryanalysisrevealedthattwodifferentEoGlyRSandtwodifferentEoLysRSgeneswereoriginatedfromarchaeaandbacteria,respectively.ThisstudyprovideafoundationforfuturestudyonthestructureandfunctionoftheaaRSinlowereukaryotes.Keywo