藉由biotinylation調控Arc1p的結構與功能(1/3)

Aminoacyl-tRNA synthetases (aaRSs)是一群必要的轉譯酵素，每一個胺基酸都有一個相對應的 aaRS，aaRS的主要功能是將胺基酸接到相對應的tRNA上（aa + tRNA — aa-tRNA)，形成的aa-tRNA接 著被延長因子(Elongation Factor)攜帶至核醣體進行蛋白質合成。Arclp是一個酵母菌aaRS的輔助因 子，它不但能結合tRNA，也能與細胞質glutamyl-tRNA synthetase (GluRSc)及 methionyl-tRNA synthetase (MetRS)結合，形成一個三聚體(Arc1p/GluRSc/MetRS)，藉此調控這二個aaRS的催化活性及 細胞內分布。一旦GluRSe及MetRS與Arc1p分離，這二個脫離的aaRS會分別跑去粒線體及細胞核調控 氧化磷酸化相關基因的表達。雖然Arc1p本身不參與竣化(carboxylation)或去竣化(decarboxylation)反 應，也缺乏一般生物素化(biotinylation)蛋白質具有的高度保留序列”AMKM”，它卻是生物素化的自然 標的。這也是酵母菌體內唯一一個不參與CO2轉移反應，卻可被生物素化的蛋白質。Arclp生物素化具 有高度專一性，修飾部位只發生在Arclp蛋白質的K86 (SSKD)，此轉譯後修飾乃由酵母菌內唯一的生 物素化酵素biotin protein ligase (Bpllp)進行催化。然而這個轉譯後修飾對Arclp的生化活性及生物功能 究竟有何影響目前尙不清楚。本計畫爲期三年，我們將深入探討生物素化對Arclp的結構及功能的影 響，並解析生物素化在生物學上的廣泛重要性及應用。具體目標包含：（l)硏究生物素化對Arclp的結 構及功能的影響，（2) Bpllp酵素如何辨認及修飾Arclp。