刘金玉,黄 鹰
(1.长江大学 生命科学学院,湖北 荆州434025; 2.南京师范大学 生命科学学院,江苏 南京210023)
tRNA在蛋白质合成过程中起着极其重要的作用。生物体内的tRNA首先以前体形式转录而成,经过一系列加工后才能成为有生物学功能的成熟tRNA分子;这些加工包括除去5′前导序列、3′末端序列,切除内含子,修饰碱基和添加3′末端CCA[1]。tRNA前体加工的主要核酸内切酶是RNase P、tRNase Z和tRNA内切酶,其分别参与tRNA前体5′前导序列、tRNA前体3′末端序列和内含子剪接的加工[2-4]。tRNase Z是一种参与tRNA前体3′末端加工的核酸内切酶,属于金属内酰胺酶超家族中的ElaC亚家族成员[5]。许多细菌、大多数真核生物,以及所有古生菌的tRNA前体3′末端加工过程都是由核酸内切酶tRNase Z催化的[6-8]。根据氨基酸序列数目的不同,tRNase Z可分为短型tRNase ZS和长型tRNase ZL。短型tRNase ZS有280~360个氨基酸残基,长型tRNase ZL有750~930个氨基酸残基[9]。短型tRNase ZS存在于细菌、真核生物和古生菌,而长型tRNase ZL仅发现存在于真核生物。不同生物体中存在不同种类和不同数目的tRNase Z。如芽殖酵母(Saccharomycescerevisiae)和果蝇(Drosophilamelanogaster)都只有1个长型tRNase ZL[10-11];而人有2个tRNase Z,其中1个是短型tRNase ZS,也叫ELAC1,另1个是长型tRNase ZL,也叫ELAC2。人ELAC2基因最初是作为家族性前列腺癌易感基因被发现的,但其突变增加家族性前列腺癌的机制并不清楚[8-9]。粟酒裂殖酵母存在2个tRNase ZL基因,分别为sptrz1和sptrz2,它们是必需基因;sptrz1和sptrz2编码的蛋白(SpTrz1和SpTrz2)与人ELAC2高度同源,分别参与核和线粒体tRNA前体3′末端加工[12]。
目前认为,长型tRNase ZL是在进化中通过短型tRNase ZS的基因复制(duplication)形成的[13-14]。长型tRNase ZL可分为C-末端一半和N-末端一半。tRNase ZL序列的C-末端一半很少分化,而N-末端一半分化程度很高。……