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首页> 外文期刊>Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America >A loop 2 cytidine-stem 1 minor groove interaction as a positive determinant for pseudoknot-stimulated -1 ribosomal frameshifting
【24h】

A loop 2 cytidine-stem 1 minor groove interaction as a positive determinant for pseudoknot-stimulated -1 ribosomal frameshifting

机译：环2胞嘧啶-茎1小沟相互作用作为假结刺激的-1核糖体移码的正向决定因素

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The molecular determinants of stimulation of -1 programmed ribosomal frameshifting (- 1 PRF) by RNA pseudoknots are poorly understood. Sugarcane yellow leaf virus (ScYLV) encodes a 28-nt mRNA pseudoknot that promotes -1 PRF between the P1 (protease) and P2 (polymerase) genes in plant luteoviruses. The solution structure of the ScYLV pseudoknot reveals a well ordered loop 2 (L2) that exhibits continuous stacking of A20 through C27 in the minor groove of the upper stem 1 (S1), with C25 flipped out of the triple-stranded stack. Five consecutive triple base pairs flank the helical junction where the 3' nucleotide of L2, C27, adopts a cytidine 27 N3-cytidine 14 2'-OH hydrogen bonding interaction with the C14-G7 base pair. This interaction is isosteric with the adenosine N1-2'-OH interaction in the related mRNA from beet western yellows virus (BWYV); however, the ScYLV and BWYV mRNA structures differ in their detailed L2-S1 hydrogen bonding and L2 stacking interactions. Functional analyses of ScYLV/BWYV chimeric pseudoknots reveal that the ScYLV RNA stimulates a higher level of -1 PRF (15 +/- 2%) relative to the BWYV pseudoknot (6 +/- 1%), a difference traced largely to the identity of the 3' nucleotide of L2 (C27 vs. A25 in BWYV). Strikingly, C27A ScYLV RNA is a poor franeshift stimulator (2.0%) and is destabilized by similar to 1.5 kcal(.)mol(-1) (pH 7.0,37 degrees C) with respect to the wild-type pseudoknot. These studies establish that the precise network of weak interactions nearest the helical junction in structurally similar pseudoknots make an important contribution to setting the frameshift efficiency in mRNAs.
机译：对RNA假结刺激-1程序化核糖体移码（-1 PRF）的分子决定因素了解甚少。甘蔗黄叶病毒（ScYLV）编码28-nt mRNA假结，可在植物黄病毒中的P1（蛋白酶）和P2（聚合酶）基因之间促进-1 PRF。 ScYLV假结的溶液结构揭示了一个有序的环2（L2），该环2表现出A20至C27在上部茎1（S1）的小凹槽中的连续堆叠，而C25从三链堆叠中翻转出来。五个连续的三碱基对位于L2的3'核苷酸C27的螺旋连接点的侧面，其中C27与C14-G7碱基对采用胞苷27 N3-胞苷14 2'-OH氢键相互作用。这种相互作用与甜菜西方黄病毒（BWYV）相关mRNA中的腺苷N1-2'-OH相互作用是等位的；但是，ScYLV和BWYV mRNA结构在其详细的L2-S1氢键和L2堆积相互作用方面有所不同。 ScYLV / BWYV嵌合假结的功能分析表明，相对于BWYV假结（6 +/- 1％），ScYLV RNA刺激的-1 PRF含量更高（15 +/- 2％），这一差异主要归因于同一性L2 3'核苷酸的片段（BWYV中的C27与A25）。令人惊讶的是，相对于野生型假结，C27A ScYLV RNA是一种差的分子转移刺激剂（2.0％），并且不稳定化程度类似于1.5 kcal（。）mol（-1）（pH 7.0,37摄氏度）。这些研究表明，在结构相似的假结中，最接近螺旋连接的弱相互作用的精确网络对设置mRNA的移码效率做出了重要贡献。

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