分享一篇发表在Nature Chemical Biology上的文章，文章的题目为“A tRNA modification with aminovaleramide facilitates AUA decoding in protein synthesis”，通讯作者为来自东京大学的Tsutomu Suzuki教授和哈佛医学院的Matthew K Waldor教授，Tsutomu Suzuki教授的研究方向是RNA的生化和分子生物学，Matthew K Waldor教授的研究方向是免疫和传染病。

tRNA的修饰在其成熟、稳定和功能中起关键作用。反密码子环中的修饰可以微调密码子识别和氨基酸结合能力。此前认为几乎所有细菌tRNAIle采用赖氨酸化胞苷L来解码AUA密码子为异亮氨酸，在此作者从植物细胞器中分离鉴定到一种新核苷N341，也可以使tRNAIle携带Ile，并识别AUA密码子。作者在霍乱弧菌等细菌中也鉴定到此修饰胞苷。通过核磁和质谱检测，作者确定了N341的结构为2-氨基戊酰胺胞嘧啶(ava2C)，是L的衍生物。

作者猜测ava2C可能的生物合成途径，考虑到代谢标记显示ava2C侧链来源于Lys，且ava2C和L共存于植物的细胞器和部分细菌中，作者认为ava2C极有可能来源于L，可能是TilS酶首先将lys偶联到tRNAIle C34上形成L34，然后另一种酶将其羧基转化为羰基，形成ava2C。但遗憾的是作者并没有鉴定到负责第二步反应的酶。

随后，作者研究了ava2C在蛋白质合成中的作用。通过体外翻译体系，作者发现ava2C可以调控tRNA氨酰化和结合AUA密码子能力。通过报告基因系统，作者证明在细胞中，ava2C也可以促进AUA的解码。通过冷冻电镜，作者解析了核糖体和tRNA的复合物结构，揭示了ava2C促进AUA密码子识别的分子机制，ava2C的侧链会形成一个额外的氢键来补偿不稳定的C-A配对，以确保有效的AUA解码。

总之，作者发现了一种新的tRNA修饰ava2C，在植物细胞器和某些细菌中发挥着关键作用。它通过独特的分子机制促进 AUA 密码子的解码，为蛋白质合成提供了新的见解。

本文作者：LJF

责任编辑：LYC

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41589-024-01726-x

原文引用：DOI：10.1038/s41589-024-01726-x