tRNA的甲基化是细菌多种耐药性的总体决定因素

tRNA的甲基化是细菌多种耐药性的总体决定因素

2019年11月4日上午,应“蛋白质与植物基因研究国家重点实验室” 邀请,托马斯•杰斐逊大学的Ya-Ming Hou教授在吕志和楼B106为大家做了题为《tRNA的甲基化是细菌多种耐药性的总体决定因素》的学术报告。报告由伊成器教授主持。

Hou教授首先介绍了格兰氏阴性菌对抗生素产生抗性的原因。随后,Hou教授围绕细菌中能甲基化tRNA第37位鸟嘌呤的酶——TrmD的结构和机制,以及m1G37-tRNA的甲基化如何影响细菌耐药性,介绍了实验室的最新进展。Hou教授从细菌中TrmD的结构和功能展开,分析了其与真核生物的Trm5不同,表明它能够稳定地甲基化细菌中tRNA形成m1G37-tRNA,且对核糖体蛋白正常的翻译至关重要。在TrmD甲基化影响细菌耐药性的机制方面,Hou教授主要分享了:(1)基因序列上存在一个滑动序列编码脯氨酸,而脯氨酸具有改变肽段方向的特性,在膜蛋白中普遍存在;(2)tRNA上m1G37对脯氨酸滑动序列的翻译至关重要,缺失m1G37的tRNA可能会产生移码翻译,影响多种膜蛋白的合成;(3)膜蛋白合成失常致使膜结构的损坏,将导致耐药菌对多种抗生素敏感。最后,基于大量的生化实验数据,Hou教授表明在细菌中敲除TrmD能够增加细胞膜的渗透性、降低细胞膜泵外排药物的活性、减少抗生素的最低抑菌浓度和促进抗生素更快杀死细菌,并凸显了tRNA甲基化在密码子特异性翻译中,从整体上控制革兰氏阴性细菌多药耐药性发展的潜力。

在提问环节,Hou教授就细菌中是否有其他机制导致脯氨酸翻译移码、如何精确测量翻译移码的程度、如何确定细菌中脯氨酸的同工tRNA是否影响研究过程和如何确定tRNA上影响抗性的关键修饰位置等具体问题与在场师生进行了深入讨论。