Гомология С-концевого некаталитического домена тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих с цитокином EMAP II и некаталитическими доменами метионил- и фенилаланил-тРНК синтетаз

Тирозал-тРНК синтетаза млекопитающих содержит С-концевой домен, несущественный для каталитической активности фермента в реакции аминоацилирования гомологичной тРНКТуr. кДНК, кодирующую тирозил-тРНК синтетазу млекопитающих, клонировали и секвенировали с использованием З'-RACE метода. Сравнение а...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Биополимеры и клетка
Date:	1997
Main Authors:	Леванец, О.В., Найденов, В.Г., Одынец, К.А., Вудмаска, М.И., Мацука, Г.Х., Корнелюк, А.И.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 1997
Subjects:	Структура и функции биополимеров
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155674
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Гомология С-концевого некаталитического домена тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих с цитокином EMAP II и некаталитическими доменами метионил- и фенилаланил-тРНК синтетаз / О.В. Леванец, В.Г. Найденов, К.А. Одынец, М.И. Вудмаска, Г.X. Мацука, А.И. Корнелюк // Биополимеры и клетка. — 1997. — Т. 13, № 6. — С. 474-478. — Бібліогр.: 29 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860192092198797312
author	Леванец, О.В. Найденов, В.Г. Одынец, К.А. Вудмаска, М.И. Мацука, Г.Х. Корнелюк, А.И.
author_facet	Леванец, О.В. Найденов, В.Г. Одынец, К.А. Вудмаска, М.И. Мацука, Г.Х. Корнелюк, А.И.
citation_txt	Гомология С-концевого некаталитического домена тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих с цитокином EMAP II и некаталитическими доменами метионил- и фенилаланил-тРНК синтетаз / О.В. Леванец, В.Г. Найденов, К.А. Одынец, М.И. Вудмаска, Г.X. Мацука, А.И. Корнелюк // Биополимеры и клетка. — 1997. — Т. 13, № 6. — С. 474-478. — Бібліогр.: 29 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Биополимеры и клетка
description	Тирозал-тРНК синтетаза млекопитающих содержит С-концевой домен, несущественный для каталитической активности фермента в реакции аминоацилирования гомологичной тРНКТуr. кДНК, кодирующую тирозил-тРНК синтетазу млекопитающих, клонировали и секвенировали с использованием З'-RACE метода. Сравнение аминокислотной последовательности С-доме на тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих с другими белками по программе В LASTР показало наиболее высокий уровень гомологии (62,7 % идентичности) с новым цшпокином, индуцируемым при химическом канцерогенезе – ЕМАР II, соответствующем белку р43 высокомолекулярного комплекса АРСаз млекопитающих, а также с некаталитическими С-доменами метионил-тРНК синтетаз нематоды (62,7 %) и бактерий (27,7 %) и N-доменом β-субъединицы фенилаланил- тРНК синтетазы Escherichia coli (26,7 %). Предложена гипотеза о возможном образовании изолированного С-домена вследствие протеолитического расщепления тирозил-тРНК синтетазы внутриклеточными протеазами и проявлении этим доменом цитокин-подобной активности. Тирозил-тРHK синтетаза ссавців містить С-кінцевий домен, несуттєвий для каталітичної активності ферменту в реакції аміноацилювання гомологічної тРНКTyr . к ДНК, яка кодує тирозил-тРНК синтетазу, клонували і секвенували з використанням методу З'-RACE. Порівняння амінокислотної послідовності С-домена тирозил-тРНК синтетази ссавців з іншими білками по програмі ВLASTР показало найвищий рівень гомології (62,7 % ідентичності) з новим цитокіном, індукованим при хімічному канцерогенезі, – EMAP II, що відповідає білку р43 високомолекулярного комплексу АРСаз ссавців, а також з некаталітичними С-доменами метіоніл- тРНК синтетаз нематоди (62,7 %) і бактерій (27,7 %) та N-доменом β-субодиниці фенілаланіл-тРНК синтетази Escherichia coli (26,7 %). Запропоновано гіпотезу щодо можливого утворення ізольованого С-домена внаслідок протеолітичного розщеплення тирозил-тРНК синтетази внутрішньоклітинними протеазами і проявлення цим доменом ципюкін-подібної активності. Mammalian tyrosyl-tRNA synthetase contains C-terminal domain which is dispensable for the enzyme catalytic activity in the. aminoacylation of homologous tRNATyr. Cloning and sequencing cDNA which encodes this mammalian tyrosyl-tRNA synthetase was performed by the 3'-RACE method. Comparison of the amino acid sequence of the C-terminal domain of this mammalian tyrosyl-tRNA synthetase with other proteins using program BLASTP has shown the highest homology level (62.7 % identity) with a new cytokine, EMAP II, inducible by chemical cancerogenesis and corresponding to the p43 protein from high molecular weight aaRS complex of mammalians and also with non-catalytic C-terminal domains of methionyl-tRNA synthetases from nematode (62.7 %) and bacteria (27.7 %) and with N-terminal domain of the β-subunit of phenylalanyl-tRNA synthetase of E. coli (26.7 %). The hypothesis was proposed about possible forming of isolated C-domain as a result of the proteolytic digestion of tyrosyl-tRNA synthetase by intracellular proteases and about possible cytokinc-like activity of this C-domain.
first_indexed	2025-12-07T18:07:16Z
format	Article
fulltext	I S S N 0233-7657 . Биополимеры и клетка. 1997. Т. 13. № 6 Гомология С-концевого некаталитического домена тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих с цитокином EMAP II и некаталитическими доменами метионил- и фенилаланил-тРНК синтетаз О- В- Леванец, В. Г. Найденов, К. А. Одынец, М. И. Вудмаска, Г. X. Мацука, А. И. Корнелюк Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины 252143, Киев, ул. Академика Заболотного, 150 Тирозал-тРНК синтетаза млекопитающих содержит С-концевой домен, несущественный для каталитической активности фермента в реакции аминоацилирования гомологичной тРНКТуг. кДНК, кодирующую тирозил-тРНК синтетазу млекопитающих, клонировали и секвенировали с использованием З'-RACE метода. Сравнение аминокислотной последовательности С-доме на тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих с другими белками по программе В LASTР показало наиболее высокий уровень гомологии (62 J % идентичности) с новым цшпокином, индуцируемым при химическом канцерогенезе — ЕМ АР II, соответствующем белку р43 высокомолекулярного комплекса АРСаз млекопитающих, а также с некаталитическими С-доменами метионил-тРНК синтетаз нематоды (62,7 %) и бактерий (27,7 %) и N-доменом р~субъединицы фенилаланил- тРИК синтетазы Escherichia coli (26,7 %). Предложена гипотеза о возможном образовании изолированного С-домена вследствие протеолитического расщепления тирозил-тРНК синтетазы внутриклеточными протеазами и проявлении этим доменом цитокин-подобной активности. Введение. Аминоацил-тРНК синтетазы (АРСазы, К Ф 6.1.1) высших эукариот отличаются от их прокариотических аналогов наличием N~ или О концевых удлинений полипептидной цепи, необхо димых для выполнения этими ферментами некото рых дополнительных функций , например, поли- анионсвязывающих свойств или участия в форми р о в а н и и в ы с о к о м о л е к у л я р н ы х к о м п л е к с о в АРСаз —кодосом [ 1 — 3 ] . Тирозил-тРНК синтетаза (КФ 6.1Л.1) из пече ни быка, выделенная и изученная нами ранее [4—6] , представляет собой димер « 2 - т и п а с моле кулярной массой (м. м.) 2 х 59 кДа. Наряду с основной формой синтетазы выделена и охаракте ризована функционально активная протеолитиче- © О. В. ЛЕВАНЕЦ, В. Г. НАЙДЕНОВ, К А. ОДЫНЕЦ, М И. ВУДМАСКА, Г. X. МАЦУКА, А. И. КОРНЕЛЮК, 1998 ски модифицированная форма белка, имеющая м. м. 2 х 39 кДа [4—6 ]. Несущественное для катали тической активности фермента С-концевое удлине ние полипептидной цепи вносит определяющий вклад в сродство тирозил-тРНК синтетазы млеко питающих к высокомолекулярным Р Н К [6] . Недавно нами клонирована и секвенирована к Д Н К , кодирующая С-концевую часть тирозил- т Р Н К синтетазы млекопитающих [7 ] . В данной работе представлен анализ гомологии полной ами нокислотной последовательности некаталитическо го С-домена тирозил-тРНК синтетазы с другими белками, проведенный по программе BLASTP, Об наружено, что С-домен бычьей тирозил-тРНК син тетазы имеет наиболее высокий уровень гомологии с новым цитокином, белком EMAP II, индуцируе мым при химическом канцерогенезе [8—10] , а также с некаталитическими С-доменом метионил- 474 ГОМОЛОГИЯ С-КОНЦЕВОГО ДОМЕНА С ЦИТОКИНОМ EMAP II т Р Н К синтетазы [11 ] и N-доменом /3-субъединицы фенилаланил-тРНК синтетазы [12] . Материалы и методы. Материалы. В работе использовали клетки Escherichia coli XLl -Blue , плазмидный вектор pBluescript SK(+), обратную транскриптазу M-MLV и ДНК-полимеразу Pfu про изводства «Stratagene» (США), ДНК-полимеразу Taq и эндонуклеазы рестрикции производства «Віо- Master» (Россия). Праймеры для полимеразной цепной реакции синтезированы фирмой «MWG Biotech» (Германия) . Для секвенирования Д Н К ис пользовали набор «Sequenase Version 2.0 DNA Se quencing Kit» («USB», США) и радиоактивный изотоп [ 3 5 S ] d A T P («Amersham», Англия) . Методы. А м п л и ф и к а ц и я З ' -к о н- ц е в о й п о с л е д о в а т е л ь н о с т и к Д Н К , к о д и р у ю щ е й т и р о з и л - т Р Н К с и н т е т а з у (З ' -RACE) . Д л я получения полноразмер ной к Д Н К , содержащей З ' -нетранслируемую об ласть, проведена амплификация 3 ' -концевой по следовательности к Д Н К по RACE-методу (Rapid Amplification of the cDNA Ends) [13] с некоторыми модификациями. к Д Н К синтезировали из 1 мкг п о л и ( А ) г Р Н К п е ч е н и б ы к а с и с п о л ь з о в а н и е м 10 п м о л ь п р а й м е р а о л и г о ^ Т ) - а д а п т о р а 5 ' - C T G G A T C C G T C G A C A T C G A T ( T ) 1 5 - 3 ' при помо щи M-MLV обратной транскриптазы по стандарт ной методике [14] . Аликвоты полученной к Д Н К применяли для двух последовательных раундов полимеразной цепной реакции (ПЦР) со специфи ч е с к и м и ( + ) - п р а й м е р а м и S K 6 5 - C T T T G C T G A T G A G G T T G T - 3 ' и S K 8 5'« AAGGAGGAACTGCAGGAC-3 ' соответственно [7] и неспецифическим (-)-праймером-адаптором 5 ' - C A G G A T C C G T C G A C A T C G A T - 3 ' . Р е а к ц и ю осу ществляли в течение 35 циклов по программе: 1 мин при 94 °С, 1 мин при 60 °С и 1,5 мин при 72 ° С Продукты П Ц Р обрабатывали ДНК-полимера- зой Pfu, и реакцию проводили в течение 30 мин при 72 °С по методике, описанной в [15] . После обработки ДНК-полимеразой Pfu продукты ампли фикации клонировали в вектор pBluescript SK(+) по сайту EcoRV и секвенировали по Сэнгеру [16] . К о м п ь ю т е р н ы й а н а л и з н у к - л е о т и д н о й и а м и н о к и с л о т н ы х п о с л е д о в а т е л ь н о с т е й . Полученные нуклеотидные и аминокислотные последовательно сти анализировали с использованием сетевого сер вера программы BLAST [17] . Нуклеотидные после довательности к Д Н К проверяли, сопоставляя с ба зами данных нуклеотидных последовательностей; GenBank™, версия 79.0, и EMBL, версия 36.0. Используя программу BLASTP [17] , аминокислот ные последовательности сравнивали с базами дан ных белковых последовательностей: Swiss-Prot , версия 34.0, и P I R - N B R F , версия 38.0. В ы в е д е н и е к о н с е н с у с н о й п о с л е д о в а т е л ь н о с т и к Д Н К т и р о- з и л - т Р Н К с и н т е т а з ы ч е л о в е к а п о п о с л е д о в а т е л ь н о с т я м , д е п о н и р о в а н н ы м в б а н к а х д а н н ы х . Вероятная полная нуклеотидная последователь ность, кодирующая человеческую цитоплазматиче- скую тирозил-тРНК синтетазу, выведена на основе последовательности для тирозил-тРНК синтетазы человека (GenBank™ Accession number U40714) [18] , шести последовательностей Tentat ive Human Consensus (THC) из H u m a n G e n e Index (HGI) [19] Института исследований генома (TIGR) и из нук леотидных последовательностей 58 экспрессируе- мых последовательностей м Р Н К человека (EST) , депонированных в GenBank™ и dbEST базах дан ных до мая 1997. Отбор EST и Т Н С осуществляли последовательным поиском гомологичных последо вательностей по программе BLAST. Сборку ото бранных фрагментов проводили вручную для полу чения полной консенсусной последовательности к Д Н К , кодирующей тирозил-тРНК синтетазу чело века. А н а л и з г о м о л о г и и а м и н о к и с л о т н о й п о с л е д о в а т е л ь н о с т и С- к о н ц е в о г о д о м е н а т и р о з и л - т Р Н К с и н т е т а з ы с г о м о л о г и ч н ы м и б е л к а м и . Аминокислотная последовательность С-мо- дуля бычьей тирозил-тРНК синтетазы была вырав- нена тем же методом с гомологичными доменами других белков: EMAP II человека (U10117) [8 ] ; м е т и о н и л - т Р Н К с и н т е т а з а м и н е м а т о д ы Caenorhabditis elegans (g l370034) [20 ] , Е. coli (Р00959) [11 ] и Methanococcus jannaschii (Q58659) [21] ; A r c l p (кофактор а м и н о а ц и л - т Р Н К синтетаз) Saccharomyces cerevisiae (P46672) [22 ]; гипотетиче ским белком YGJH Е. coli (Р42589) ; /5-субъедини- цами ф е н и л а л а н и л - т Р Н К синтетаз Е. coli (Р07395) [12] и Thermits thermophilus (Р27002) [23] ; белком MG449 из Mycoplasma pneumoniae (gl673842) [24] . Результаты и обсуждение . Д л я уточнения нук- леотидной последовательности 3 ' -концевой части к Д Н К , кодирующей т и р о з и л - т Р Н К синтетазу бы ка, нами были проведены опыты по З ' -RACE. к Д Н К синтезировали из м Р Н К печени быка с использованием праймера о л и г о ^ Т ) - а д а п т о р а , при этом собственно праймером в данной реакции слу жила последовательность ( d T ) j 5 , а введенная на 5 ' -конце праймера адапторная последовательность, содержащая несколько сайтов узнавания рестрик- таз , предназначалась для дальнейшего проведения 475 ЛЕВАНЕЦ О. В И ДР. П Ц Р . Продукты первого раунда П Ц Р не были видны на агарозном геле после окрашивания бро мистым этидием, поэтому их амплифицировали с использованием другого специфического праймера, SK8, располагающегося на последовательности к Д Н К , кодирующей тирозил-тРНК синтетазу, бли же к З ' -концу [7 ]. Д л я дальнейшего анализа был выбран продукт размером примерно 1150 п. н,, синтезировавшийся в присутствии обоих прайме- ров. Поскольку большая часть последовательности получившегося фрагмента и соответственно рест- риктная карта были неизвестны, при клонировании фрагмент встраивали в вектор pBluescript SK(+) по сайту EcoRV\ образующему «тупые» концы. Д Н К полученных клонов секвенировали по Сэнгеру. Расшифрованная нуклеотидная последо вательность на 299 п. н> перекрывалась с последо вательностью клона pOL22, определенной нами ранее [7] , Аминокислотная последовательность С- домена бычьей тирозил-тРНК синтетазы, получен ная трансляцией данной нуклеотидной последова тельности, приведена на рисунке. В составе С - к о н ц е в о г о н е к а т а л и т и ч е с к о г о фрагмента бычьей тирозил-тРНК синтетазы можно выделить В-домен (область 366—470) и А-субдомен (область 471—528) . Гомологичные В-домену после довательности обнаружены у прокариотических белков (метионил- и фенилаланил-тРНК синтета зы Е. coli и Th. thermophilus, YGJH белок Е. coli и другие) , тогда как А-субдомен имеется только в белках эукариот (EMAP II млекопитающих, мети- онил-тРНК синтетаза из нематоды, Агсір-белок дрожжей) . Проведено т а к ж е множественное выравнива ние аминокислотной последовательности С-домена бычьей тирозил-тРНК синтетазы с некоторыми го мологичными последовательностями (см. рисунок). Как можно видеть, С-концевое удлинение поли пептидной цепи бычьей тирозил-тРНК синтетазы обнаруживает гомологию аминокислотной последо вательности с новым цитокином, белком ЕМ АР II (идентичность последовательностей 62,7 % ) . Этот фрагмент также имеет гомологию с С-концевым участком метионил-тРНК синтетазы С. elegans (62,7 %) [20] и с С-концевой частью белка Arc lp из S. cerevisiae (55,3 % ) , функция которого, со гласно [22] , состоит в неспецифическом связыва нии т Р Н К и их направлении в активные центры ассоциированных с ним АР Саз . Новый цитокин EMAP II представляет собой полипептид, активирующий эндотелиальные клет ки и моноциты [9, 10] . Недавно обнаружено, что полипептидом — предшественником этого цитоки- на является белок р43 — компонент высокомолеку- Множественное выравнивание аминокислотных последовательностей, гомологичных С-концевому домену бычьей тирозил-тРНК синтетазы. Обозначения: TyrRS, тирозил-тРНК синтетазы В. taurus (данная статья) и Н. sapiens (данная статья); EMAP II, endothelial monocyte-activating protein II И. sapiens ( Ш О П 7 ) ; MetRS, метионил-тРНК синтетазы С. elegans (gl 370034) , Е. coli (Р00959) и М- jannaschii (Q58659) ; Arc lp , aminoacyl-tRNA synthetase cofactor 1 S. cerevisiae (P46672) ; YGJH, гипотетический белок E. coli (P42589) ; MG449, гомолог белка Y449 M. pneumoniae (P75128) ; PheRSp, Н/З-субъединицы фенилаланил-тРНК синтетаз E. coli (P07395) и Th. thermophilus (P27002) . Показаны положения В-домена и А-субдомена 476 ГОМОЛОГИЯ С-КОНЦЕВОГО ДОМЕНА С ЦИТОКИНОМ EMAP II лярного комплекса АРСаз (М. Миранд, частное сообщение). Отдельно В-домен имеет гомологию с неката литическими С-концевыми доменами в бактери альных метионил-тРЫК синтетазах (Е. coli, 21J % и ТА. thermophilus, 26,7 %) и с некаталитическим доменом В2, локализованным в N-концевой после довательности /?-субъединицы бактериальных ф е нил ал анил-тРН К синтетаз (Е. coli, 26,7 % ) . Сле дует отметить, что функциональная роль этого домена как в метионил-тРНК синтетазе Е. coli, так и для fi-субъединиц бактериальных фенилаланил- т Р Н К синтетаз не установлена. Известно, что С- домен метионил-тРНК синтетазы Е. coli отщепля ется при ограниченном протеолизе и несуществен для каталитической активности этого бактериаль ного фермента 125 ] — аналогично тирозил-тРНК синтетазе млекопитающих . Предполагается его роль в димеризацни бактериальной метионил- т Р Н К синтетазы [25] . Д л я домена В2 фенилала- нил-тРНК синтетазы из ТА. thermophilus ранее предполагалось участие в связывании антикодона гомологичной т Р Н К [26 ], однако это предположе ние не подтвердилось в последующих прямых исс ледованиях кристаллического комплекса фенилала- нил-тРНК синтетазы с т Р Н К Р Ь е методом рентгено- структурного анализа [27 ]. Интересно отметить, что В-домен имеет гомологию с небольшими бакте риальными белками, такими как белок YGJH Е. coli (41,6 %) и белок M G 4 4 9 М. genitalium (21,9 % ) , функция которых также неизвестна. В то же время есть основания предположить, что данный домен участвует во взаимодействии с РНК. Как было показано ранее [6 ], некаталитиче ский С-домен бычьей тирозил-тРНК синтетазы вносит существенный вклад (не менее 50 %) в сродство синтетазы к высокомолекулярным Р Н К . Важно отметить также возможную нуклеотидную специфичность связывания этого домена: наиболь ший эффект ингибирования активности тирозил- тРНК синтетазы в реакции аминоацилирования т Р Н К оказывал полирибонуклеотид п о л и ( 0 [6] . Возможно, что некаталитический С-домен в ходе эволюции был перенесен от других белков биосинтеза белка, предположительно от метионил- т Р Н К синтетазы или отдельного белка типа A r c l p для придания этому ферменту новых свойств, свя занных с его функционированием у высших эука- риот. Интересно отметить, что у тирозил-тРНК синтетаз бактерий и низших эукариот (дрожжи) гомологичный домен отсутствует. Можно предсказать вероятный сайт расщепле ния нативной формы тирозил-тРНК синтетазы при ее ограниченном протеолизе с образованием функ ционально активной формы 2 * 39 кДа. Как видно из рисунка, С-домен тирозил-тРНК синтетазы сое динен с каталитическим ядром фермента пептид ным участком 340—365. В этом участке возмож ным сайтом протеолитического расщепления может быть аминокислотная последовательность S 3 5 8 E P E . Данная последовательность является PEST-подоб- ной аминокислотной последовательностью, кото рые, как известно [28 ], могут быть первичными сайтами для протеолитической атаки внутрикле точными протеазами ряда белков, включая амино- а ц и л - т Р Н К синтетазы млекопитающих [29] . Пред положение о том, что последовательность S 3 5 8 E P E является сайтом протеолитического расщепления в бычьей тирозил-тРНК синтетазе в ходе эндогенно го ограниченного протеолиза, требует, естественно, экспериментального подтверждения . Интересно, однако, отметить, что этот предполагаемый сайт расщепления в тирозил-тРНК синтетазе практиче ски совпадает с местом расщепления при образова нии зрелого цитокина EMAP II из его предшествен ника: N-концевой остаток D в EMAP II [9] соот ветствует Е 3 5 9 в т и р о з и л - т Р Н К синтетазе (см. рисунок). На основании полученных данных можно вы сказать гипотезу о том, что изолированный С-до мен вследствие возможного протеолитического рас щепления тирозил-тРНК синтетазы внутриклеточ ной п р о т е а з о й ( п р е д п о л о ж и т е л ь н о тиоловой) способен также проявлять цитокин-подобную ак тивность. О. В. Лева не ць, В. Г. Найденов, К. О. Одинець, М. I. Byдмаска, Г. X. Мацука, О. / . Корнелюк Гомологія С-кінцевого некаталітичного домена тирозил-тРНК синтетази ссавців з цитокіном EMAP II та некаталітичними доменами метіонін- і фенілаланіл-тРНК синтетаз Резюме Тирозил-mVHK синтетаза ссавців містить С-кінцевий домен, несуттєвий для каталітичної активності ферменту в реакції аміноацилювання гомологічної тРНК ' . к ДЯК, яка кодує тирозил-тРНК синтетазу, клонували і секвенували з викори станням методу З'-RACE. Порівняння амінокислотної по слідовності С-домена тирозил-тРНК синтетази ссавців з іншими білками по програмі В LASTР показало найвищий рівень гомології (62,7 % ідентичності) з новим цитокіном, індукованим при хімічному канцерогенезі, — EMAP II, що відповідає білку р43 високомолекулярного комплексу АРСаз ссавців, а також з некаталітичними С-доменами метіоніл- тРНК синтетаз нематоди (62,7 %) і бактерій (27,7 %) та N-доменом fi-субодиниці фенілаланіл-тРНК синтетази Esche richia coli (26,7 %). Запропоновано гіпотезу щодо можливого утворення ізольованого С-домена внаслідок протеолітичного розщеплення тирозил-тРНК синтетази внутрішньоклітин ними протеазами і проявлення цим доменом ципюкін-подібної активності. 471 ЛЕВАНЕЦ О. В. И ДР. 0. К tivanets, V, G, Naidenov, К. Л. Odynets, М. I. Woodmaska, G. Kh. Matsuka, A. I. Kornelyuk Homology of C-terminal non-catalytic domain of mammalian tyrosyl- tRNA synthetase with cytokine EMAP II and non-catalytic domains of methionyl- and phenylalanyl tRNA synthetases Summary Mammalian tyrosyl-tRNA synthetase contains C-terminal domain which is dispensable for the enzyrqe^ catalytic activity in the aminoacylation of homologous tRNA y r . Cloning and sequencing cDNA which encodes this mammalian tyrosyl-tRNA synthetase was performed by the З'-RACE method. Comparison of the amino acid sequence of the C-terminal domain of this mammalian tyrosyl-tRNA synthetase with other proteins using program В LASTP has shown the highest homology level (62.7 % identity) with a new cytokine, EMAP II, inducible by chemical cancerogenesis and corresponding to the p43 protein from high molecular weight aaRS complex of mammalians and also with non-catalytic C-terminal domains of methionyl-tRNA synthetases from nematode (62.7 %) and bacteria (27.7 %) and with N-terminal domain of the fi-subunit of phe- nylalanyl-tRNA synthetase of E. coli (26.7 %). The hypothesis was proposed about possible forming of isolated C-domain as a result of the proteolytic digestion of tyrosyl-tRNA synthetase by intracellular proteases and about possible cytokine-like activity of this C-domain. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Mirande M. Aminoacyl-tRNA synthetase family from proka- ryotes and eukaryotes. Structural domains and their implica tions / / Progr. Nucl. Asid Res. Мої. B ioL—1991.—40.— P. 95—142 . 2. Kisselev L. L, V/olfson A. D. Aminoacyl-tRNA synthetases from higher eukaryotes / / Ib id .—1994 ,—48.—P. 8 6 — 1 4 2 . 3. Cirakoglu В., Waller J.-P. Do yeast aminoacyl-tRNA syn thetases exist as «soluble» enzymes within the cytoplasm? / / Eur. J. B iochem.—1985 .—149 .—P. 3 5 3 — 3 6 1 . 4. Корнелюк A. #., Курочкин #. В., Мацука Г. X. Тирозил- тРНК-синтетаза из печени быка. Выделение и физико- химические свойства / / Молекуляр. биология.—1988.—22, № 1.—С. 176—186. 5. Гнатенко Д В., Курочкин И, В., Рибкинска Т. А. и др. Выделение и характеристика функционально активной протеолитически модифицированной формы тирозил- тРНК-синтетазы из печени быка / / Укр. биохим. журн.— 1991 .—63, № 4 . — С . 61—67 . 6. Курочкин И. В., Корнелюк А. И., Мацука Г. X. Взаимо действие эукариотической тирозил-тРНК-синтетазы с вы сокомолекулярными Р Н К / / Молекуляр. биология.— 1991.—25," № 3 . — С 7 7 9 — 7 8 6 . 7. Леванец О. В., Найденов В. Г., Вудмаска М. И. и др. Клонирование кДНК, кодирующей С-концевую часть ти- розил-тРНК синтетазы млекопитающих, с использованием ПЦР-амплифицированного радиоактивно меченного гиб- ридизационного зонда / / Биополимеры и клетка.—1997.— 13, № 2 .—С. 121 — 126. 8. Као /., Ryan J., Brett G. et al. Endothelial monocyte-activat- ing polypeptide II. A novel tumor-derived polypeptide that activates host-response mechanisms / / J. Biol. Chem.— 1992. - 2 6 7 . — P . 20239—20247 . 9. Kao Houck K., Fan Y. et al. Characterization of a novel tumor-derived cytokine. Endothelial-monocyte activating poly peptide II / / Ib id .—1994 .—269 .—P. 25106—25119 . 10. Tas M. P., Murray J. C. Endothelial-monocyte-activating polypeptide II / / Int. J. Biochem. Cell. B io l .—1996 .—28.— P. 8 3 7 - 8 4 1 . 11. Dardel F., Fayat G, Blanquet S. Molecular cloning and primary structure of the Escherichia coli methionyl-tRNA synthetase gene / / J. Bacteriol .—1984.—160.—P. 1115— 1122. 12. Mechulam Y., Fayat G., Blanquet S. Sequence of the Es cherichia coli pheST operon and identification of the himA gene / / Ib id .—1985 .—163,—P. 7 8 7 — 7 9 1 . 13. Frohman M. A., Dush M. K., Martin G. R. Rapid production of full-length cDNAs from rare transcripts: Amplification using a single gene-specific oligonucleotide primer / / Proc. Nat. Acad. Sci. U S A . — 1 9 8 8 . — 8 5 . — P . 8998—9002 . 14. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Молекулярное кло нирование.—М.: Мир, 1984 .—480 с 15. Costa G. L., Grafsky A., Weiner М. P. Cloning and analysis of PCR-generated DNA fragments / / PCR Methods and Applications.— 1994 .—3.—P. 3 3 8 — 3 4 5 . 16. Sanger F., Nicklen S., Coulson A. R. DNA sequencing with chain terminating inhibitors / / Proc. Nat. Acad, Sci. USA.— 1977 .—74.—P. 5463—5467 . 17. Altschul S. F, Gish W.t Miller W. et al. Basic local alignment search tool / / J. Мої. B i o i . — 1 9 9 0 . — 2 1 5 — P. 03—410 . 18. Ribas de Pouplana L, Frugier M.t Quinn C. L, Schimmel P. Evidence that two present-day components needed for the genetic code appeared after nucleated cells separated from eubacteria / / Proc. Nat. Acad. Sci. U S A . — 1 9 9 6 . — 9 3 . — P. 166—170. 19. Adams M. D., Kerlavage A. R.f Fleischmann R. D. et al Initial assessment of human gene diversity and expression patterns based upon 83 million nucleotides of cDNA sequence / / Nature—1995.—377 (6547, Suppl) .—P. 3—174 . 20. Wilson R, Ainscough R., Anderson K. et al. 2.2 Mb of contiguous nucleotide sequence from chromosome III of C. elegans II Ib id .—1994 .—368 .—P. 3 2 — 3 8 . 21 . Bult C. J., White O., Olsen G. J. et al. Complete genome sequence of the methanogenic archeon, Methanococcus jannas- chii II Sc ience—1996 .—273 .—P. 1058—1073 . 22. Simos G., Segref A., Fasiolo F. et al. The yeast protein Arclp binds to tRNA and functions as a cofactor for the methionyl- and glutamyl-tRNA synthetases / / EMBO J .—1996 .—15 .— P. 5437—5448 . 23. Keller В., Kast P., Hennecke H. Cloning and sequence analysis of the phenylalanyl-tRNA synthetase genes (pheST) from Thcrmus thermophilus II FEBS Lett .—1992.—301.—P. 8 3 — 88. 24. Himmelreich R., Hilbert //., Plagens II. et al. Complete sequence analysis of the genome of the bacterium Mycoplasma pneumoniae II Nucl. Acids R e s . — 1 9 9 6 , — 2 4 . — P. 4420— 4449. 25. Cassio D., Waller J.-P. Modification of methionyl-tRNA syn thetase by proteolytic cleavage and properties of the trypsin- modified enzyme / / Eur. J. Biochem.—1971.—20.—P. 2 8 3 — 300. 26. Mosyak L, Reshetnikova L, Goldgur Y. et al. Structure of phenylalanyl-tRNA synthetase from Thermus thermophilus II Nature Struct. B io l .—1995 .—2.—P. 537—547 . 27. Goldgur Y., Mosyak E, Reshetnikova L. et al. The crystal structure of phenylalanyl-tRNA synthetase from Thermus ther mophilus complexed with cognate t R N A p h e / / Structure.— 1997 .—5, N 1.—P. 5 9 — 6 8 . 28. Rogers S., Wells R., Rechsteiner M. Amino acid sequences common to rapidly degraded proteins: the PEST hypothesis / / Sc ience .—1986 .—234.—P. 3 6 4 — 3 6 8 . 29. Jacobo-Molina A., Villa-Garcia M., Chen H.-C, Yang D. C. H Proteolytic signal sequences (PEST) in the mammalian aminoacyl-tRNA synthetase complex / / FEBS L e t t — 1 9 8 8 . — 2 3 2 . — P . 6 5 — 6 8 . Поступила в редакцию 25.11.97 478
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-155674
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0233-7657
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T18:07:16Z
publishDate	1997
publisher	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
record_format	dspace
spelling	Леванец, О.В. Найденов, В.Г. Одынец, К.А. Вудмаска, М.И. Мацука, Г.Х. Корнелюк, А.И. 2019-06-17T10:12:58Z 2019-06-17T10:12:58Z 1997 Гомология С-концевого некаталитического домена тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих с цитокином EMAP II и некаталитическими доменами метионил- и фенилаланил-тРНК синтетаз / О.В. Леванец, В.Г. Найденов, К.А. Одынец, М.И. Вудмаска, Г.X. Мацука, А.И. Корнелюк // Биополимеры и клетка. — 1997. — Т. 13, № 6. — С. 474-478. — Бібліогр.: 29 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0004A9 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155674 Тирозал-тРНК синтетаза млекопитающих содержит С-концевой домен, несущественный для каталитической активности фермента в реакции аминоацилирования гомологичной тРНКТуr. кДНК, кодирующую тирозил-тРНК синтетазу млекопитающих, клонировали и секвенировали с использованием З'-RACE метода. Сравнение аминокислотной последовательности С-доме на тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих с другими белками по программе В LASTР показало наиболее высокий уровень гомологии (62,7 % идентичности) с новым цшпокином, индуцируемым при химическом канцерогенезе – ЕМАР II, соответствующем белку р43 высокомолекулярного комплекса АРСаз млекопитающих, а также с некаталитическими С-доменами метионил-тРНК синтетаз нематоды (62,7 %) и бактерий (27,7 %) и N-доменом β-субъединицы фенилаланил- тРНК синтетазы Escherichia coli (26,7 %). Предложена гипотеза о возможном образовании изолированного С-домена вследствие протеолитического расщепления тирозил-тРНК синтетазы внутриклеточными протеазами и проявлении этим доменом цитокин-подобной активности. Тирозил-тРHK синтетаза ссавців містить С-кінцевий домен, несуттєвий для каталітичної активності ферменту в реакції аміноацилювання гомологічної тРНКTyr . к ДНК, яка кодує тирозил-тРНК синтетазу, клонували і секвенували з використанням методу З'-RACE. Порівняння амінокислотної послідовності С-домена тирозил-тРНК синтетази ссавців з іншими білками по програмі ВLASTР показало найвищий рівень гомології (62,7 % ідентичності) з новим цитокіном, індукованим при хімічному канцерогенезі, – EMAP II, що відповідає білку р43 високомолекулярного комплексу АРСаз ссавців, а також з некаталітичними С-доменами метіоніл- тРНК синтетаз нематоди (62,7 %) і бактерій (27,7 %) та N-доменом β-субодиниці фенілаланіл-тРНК синтетази Escherichia coli (26,7 %). Запропоновано гіпотезу щодо можливого утворення ізольованого С-домена внаслідок протеолітичного розщеплення тирозил-тРНК синтетази внутрішньоклітинними протеазами і проявлення цим доменом ципюкін-подібної активності. Mammalian tyrosyl-tRNA synthetase contains C-terminal domain which is dispensable for the enzyme catalytic activity in the. aminoacylation of homologous tRNATyr. Cloning and sequencing cDNA which encodes this mammalian tyrosyl-tRNA synthetase was performed by the 3'-RACE method. Comparison of the amino acid sequence of the C-terminal domain of this mammalian tyrosyl-tRNA synthetase with other proteins using program BLASTP has shown the highest homology level (62.7 % identity) with a new cytokine, EMAP II, inducible by chemical cancerogenesis and corresponding to the p43 protein from high molecular weight aaRS complex of mammalians and also with non-catalytic C-terminal domains of methionyl-tRNA synthetases from nematode (62.7 %) and bacteria (27.7 %) and with N-terminal domain of the β-subunit of phenylalanyl-tRNA synthetase of E. coli (26.7 %). The hypothesis was proposed about possible forming of isolated C-domain as a result of the proteolytic digestion of tyrosyl-tRNA synthetase by intracellular proteases and about possible cytokinc-like activity of this C-domain. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Структура и функции биополимеров Гомология С-концевого некаталитического домена тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих с цитокином EMAP II и некаталитическими доменами метионил- и фенилаланил-тРНК синтетаз Гомологія С-кінцевого некаталітичного домена тирозил-тРНК синтетази ссавців з цитокіном EMAP II та некаталітичними доменами метіонін- і фенілаланіл-тРНК синтетаз Homology of C-terminal non-catalytic domain of mammalian tyrosyl-tRNA synthetase with cylokine EMAP II and non-catalytic domains of methionyl- and phenylalanyl-tRNA synthetases Article published earlier
spellingShingle	Гомология С-концевого некаталитического домена тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих с цитокином EMAP II и некаталитическими доменами метионил- и фенилаланил-тРНК синтетаз Леванец, О.В. Найденов, В.Г. Одынец, К.А. Вудмаска, М.И. Мацука, Г.Х. Корнелюк, А.И. Структура и функции биополимеров
title	Гомология С-концевого некаталитического домена тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих с цитокином EMAP II и некаталитическими доменами метионил- и фенилаланил-тРНК синтетаз
title_alt	Гомологія С-кінцевого некаталітичного домена тирозил-тРНК синтетази ссавців з цитокіном EMAP II та некаталітичними доменами метіонін- і фенілаланіл-тРНК синтетаз Homology of C-terminal non-catalytic domain of mammalian tyrosyl-tRNA synthetase with cylokine EMAP II and non-catalytic domains of methionyl- and phenylalanyl-tRNA synthetases
title_full	Гомология С-концевого некаталитического домена тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих с цитокином EMAP II и некаталитическими доменами метионил- и фенилаланил-тРНК синтетаз
title_fullStr	Гомология С-концевого некаталитического домена тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих с цитокином EMAP II и некаталитическими доменами метионил- и фенилаланил-тРНК синтетаз
title_full_unstemmed	Гомология С-концевого некаталитического домена тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих с цитокином EMAP II и некаталитическими доменами метионил- и фенилаланил-тРНК синтетаз
title_short	Гомология С-концевого некаталитического домена тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих с цитокином EMAP II и некаталитическими доменами метионил- и фенилаланил-тРНК синтетаз
title_sort	гомология с-концевого некаталитического домена тирозил-трнк синтетазы млекопитающих с цитокином emap ii и некаталитическими доменами метионил- и фенилаланил-трнк синтетаз
topic	Структура и функции биополимеров
topic_facet	Структура и функции биополимеров
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155674
work_keys_str_mv	AT levanecov gomologiâskoncevogonekatalitičeskogodomenatiroziltrnksintetazymlekopitaûŝihscitokinomemapiiinekatalitičeskimidomenamimetionilifenilalaniltrnksintetaz AT naidenovvg gomologiâskoncevogonekatalitičeskogodomenatiroziltrnksintetazymlekopitaûŝihscitokinomemapiiinekatalitičeskimidomenamimetionilifenilalaniltrnksintetaz AT odynecka gomologiâskoncevogonekatalitičeskogodomenatiroziltrnksintetazymlekopitaûŝihscitokinomemapiiinekatalitičeskimidomenamimetionilifenilalaniltrnksintetaz AT vudmaskami gomologiâskoncevogonekatalitičeskogodomenatiroziltrnksintetazymlekopitaûŝihscitokinomemapiiinekatalitičeskimidomenamimetionilifenilalaniltrnksintetaz AT macukagh gomologiâskoncevogonekatalitičeskogodomenatiroziltrnksintetazymlekopitaûŝihscitokinomemapiiinekatalitičeskimidomenamimetionilifenilalaniltrnksintetaz AT kornelûkai gomologiâskoncevogonekatalitičeskogodomenatiroziltrnksintetazymlekopitaûŝihscitokinomemapiiinekatalitičeskimidomenamimetionilifenilalaniltrnksintetaz AT levanecov gomologíâskíncevogonekatalítičnogodomenatiroziltrnksintetazissavcívzcitokínomemapiitanekatalítičnimidomenamimetíonínífenílalaníltrnksintetaz AT naidenovvg gomologíâskíncevogonekatalítičnogodomenatiroziltrnksintetazissavcívzcitokínomemapiitanekatalítičnimidomenamimetíonínífenílalaníltrnksintetaz AT odynecka gomologíâskíncevogonekatalítičnogodomenatiroziltrnksintetazissavcívzcitokínomemapiitanekatalítičnimidomenamimetíonínífenílalaníltrnksintetaz AT vudmaskami gomologíâskíncevogonekatalítičnogodomenatiroziltrnksintetazissavcívzcitokínomemapiitanekatalítičnimidomenamimetíonínífenílalaníltrnksintetaz AT macukagh gomologíâskíncevogonekatalítičnogodomenatiroziltrnksintetazissavcívzcitokínomemapiitanekatalítičnimidomenamimetíonínífenílalaníltrnksintetaz AT kornelûkai gomologíâskíncevogonekatalítičnogodomenatiroziltrnksintetazissavcívzcitokínomemapiitanekatalítičnimidomenamimetíonínífenílalaníltrnksintetaz AT levanecov homologyofcterminalnoncatalyticdomainofmammaliantyrosyltrnasynthetasewithcylokineemapiiandnoncatalyticdomainsofmethionylandphenylalanyltrnasynthetases AT naidenovvg homologyofcterminalnoncatalyticdomainofmammaliantyrosyltrnasynthetasewithcylokineemapiiandnoncatalyticdomainsofmethionylandphenylalanyltrnasynthetases AT odynecka homologyofcterminalnoncatalyticdomainofmammaliantyrosyltrnasynthetasewithcylokineemapiiandnoncatalyticdomainsofmethionylandphenylalanyltrnasynthetases AT vudmaskami homologyofcterminalnoncatalyticdomainofmammaliantyrosyltrnasynthetasewithcylokineemapiiandnoncatalyticdomainsofmethionylandphenylalanyltrnasynthetases AT macukagh homologyofcterminalnoncatalyticdomainofmammaliantyrosyltrnasynthetasewithcylokineemapiiandnoncatalyticdomainsofmethionylandphenylalanyltrnasynthetases AT kornelûkai homologyofcterminalnoncatalyticdomainofmammaliantyrosyltrnasynthetasewithcylokineemapiiandnoncatalyticdomainsofmethionylandphenylalanyltrnasynthetases

Institution

Similar Items