古菌tRNA m2G甲基转移酶Trm14的双位点特异性

N2-甲基鸟苷（m2G）广泛存在于生命三域中tRNA的多个位置上。热球菌 Thermococcus kodakarensis 的色氨酸tRNA在第67位含有m2G。我们此前曾提出，tRNA m2G甲基转移酶Trm14负责 T. kodakarensis 的tRNATrp中m2G67的形成，尽管Trm14最初被鉴定为在詹氏甲烷热球菌 Methanocaldococcus jannaschii 中催化tRNACys的m2G6形成的酶。因此，Trm14是否也能够甲基化G67仍不明确。在本研究中，我们对古菌Trm14进行了表征。 利用重组 T. kodakarensis Trm14 的生化分析表明，该酶分别在 T. kodakarensis 的tRNACys和tRNATrp转录本的第6位和第67位催化m2G形成。质谱分析显示，在 T. kodakarensis 的trm14基因破坏株中，天然tRNACys和tRNATrp中的m2G6和m2G67分别缺失，这为 T. kodakarensis Trm14 具有双位点特异性提供了直接证据。trm14基因破坏株的生长表型与野生型菌株相当。相比之下，trm14/trm11双基因破坏株（其中trm11编码tRNA m2G10/m22G10甲基转移酶）在95°C下表现出严重的生长迟缓。这提示m2G6/m2G67与m2G10/m22G10协同促进细胞在高温下的适应性。 生化分析还表明，Trm14能够甲基化 T. kodakarensis 的全部46种tRNA转录本。此外，我们发现重组 M. jannaschii Trm14 也可甲基化这两个位点。相比之下，细菌同源蛋白TrmN仅修饰tRNA的第6位。总体而言，本研究通过证明古菌Trm14具有更广泛的底物特异性，并揭示这些修饰在超嗜热条件下的生理意义，拓展了我们对古菌Trm14的认识。

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🏷️ 古菌 tRNA修饰 甲基转移酶 双位点特异性 高温适应