Improving amber suppression activity of an orthogonal pair of Saccharomyces cerevisiae tyrosyl-tRNA synthetase and a variant of E. coli initiator tRNA, fMam tRNACUA, for the efficient incorporation of unnatural amino acids

Eyob Tekalign; Ju-Eon Oh; Jungchan Park

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자료유형: 학술저널

저자정보: Eyob Tekalign (Hankuk University of Foreign Studies) Ju-Eon Oh (Hankuk University of Foreign Studies) Jungchan Park (Hankuk University of Foreign Studies)

저널정보: 한국미생물학회 미생물학회지 미생물학회지 제54권 제4호

발행연도: 2018.12

수록면: 420 - 427 (8page)

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효모균 타이로실-tRNA 합성효소(Sc YRS)와 엠버 멈춤코돈을 인식하는 대장균 시작tRNA 변이체(fMam tRNACUA)쌍은 대장균에서 단백질 생합성시 원하는 특정 위치에 비천연 아미노산을 도입하는데 활용된다. Sc YRS/fMam tRNACUA쌍의 엠버써프레션 활성을 높이기 위해 fMam tRNACUA의 첫번째 안티코돈 염기를 인식하는 Sc YRS의 320번, 321번 아미노산 잔기를 암호화하는 염기서열을 무작위로 돌연변이시킨 라이브러리를 제작하였다. 엠버써프레션에 의한 클로람페니콜 저항성을 이용해 라이브러리를 탐색하여 활성이 향상된 2개의 돌연변이주를 선별하였다. 이들의 클로람페니콜 저항성 성장의 IC50값은 야생형 YRS보다 1.7~2.3배 높았으며, in vivo 엠버써프레션 활성을 비교한 결과 3~6.5배의 활성 증가가 나타났다. 높은 활성을 보인 mYRS-3 (P320A/D321A) 단백질의 fMam tRNACUA에 대한 in vitro aminoacylation kinetics 분석은 야생형보다 약 7배 높은 효소활성을 보였으며, 이는 주로 기질인 fMam tRNACUA에 대한 결합 친화도가 증가하여 나타났다. 이런 접근법을 이용하여 다양한 종류의 비천연 아미노산 도입에 활용되는 aminoacyl-tRNA 합성효소의 엠버써프레션 활성을 높임으로써 엠버 멈춤코돈을 이용한 비천연 아미노산 도입 효율성을 높일 수 있을 것이다.

#amber suppression #aminoacyl-tRNA synthetase #anticodon recognition #genetic code expansion #unnatural amino acid

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[학술지(정기간행물)] - Anderson JC / 2004 / An expanded genetic code with a functional quadruplet codon / Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101 : 7566 ~ 7571

[학술지(정기간행물)] - Chin JW. / 2017 / Expanding and reprogramming the genetic code / Nature 550 : 53 ~ 60

[학술지(정기간행물)] - Chow CM / 1993 / Saccharomyces cerevisiae cytoplasmic tyrosyl-tRNA synthetase gene / J. Biol. Chem 268 : 12855 ~ 12863

[학술지(정기간행물)] - 다우드 살림 이단 / 2014 / Establishment of a Selection System for the Site-Specific Incorporation of Unnatural Amino Acids into Protein / 미생물학회지 50 (1) : 1 ~ 7

[학술지(정기간행물)] - 김경태 / 2009 / 대장균에서 비천연 아미노산의 위치특이적 삽입을 위한 Amber Suppressor tRNA와 Aminoacyl-tRNA Synthetase의 Amber Suppression 활성측정시스템 개발 / 미생물학회지 45 (2) : 215 ~ 221

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이 논문의 저자 정보

Eyob Tekalign

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Ju-Eon Oh

소속기관 Hankuk University of Foreign Studies

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