《Science | 抗体生产依赖于 tRNA 肌苷摆动修饰来满足偏倚密码子需求》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-01-12
  • 2024年1月11日,麻省理工学院 (MIT) 和哈佛大学、剑桥大学等机构的研究人员在Science上发表了题为Antibody production relies on the tRNA inosine wobble modification to meet biased codon demand的研究论文。

    抗体以高速率产生以提供免疫保护,这给 B 细胞翻译机制带来了压力。

    该研究确定了跨抗体基因保守的密码子使用模式。其特征之一是过度利用缺乏基因组编码的Watson-Crick转移RNA(tRNA)的密码子,而是依赖于转录后tRNA修饰肌苷(I34),它通过摆动扩展了特定tRNA的解码能力。与幼稚 B 细胞相比,分泌抗体的细胞 I34 水平升高,并且更依赖 I34 产生蛋白质。此外,抗体 I34 依赖性密码子的使用可能会影响 B 细胞通过监管检查点。

    该研究阐明了tRNA库与免疫系统中蛋白质产生之间的界面,并对疫苗和治疗药物抗体的设计和选择具有重要意义。

  • 原文来源:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi1763
相关报告
  • 《SARS-CoV-2基因密码子使用和表型差异》

    • 来源专题:实验室生物安全
    • 编译者:张虎
    • 发布时间:2020-06-16
    • 严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2(SARS-CoV-2)于2019年12月在中国武汉首次发生,引起严重的急性呼吸系统疾病,死亡率很高,并已遍及全球。为了了解新出现的SARS-CoV-2的进化,我们在这里分析了SARS-CoV-2的密码子使用模式。为此,我们将SARS-CoV-2的密码子使用与其他属于Orthocoronavirinae亚科的病毒进行了比较。我们发现,SARS-CoV-2的AU含量很高,极大地影响了其密码子的使用,这似乎更适合人类宿主。我们还研究了影响五种保守冠状病毒基因密码使用的进化压力,这些基因编码病毒复制酶,刺突,包膜,膜和??核衣壳蛋白。我们发现突变偏倚和自然选择的不同模式会影响这些基因的密码子使用。此外,我们在这里显示两个完整的膜蛋白(基质和包膜)往往会通过在其相应基因上积累核苷酸突变而缓慢进化。相反,编码核衣壳(N),病毒复制酶和刺突蛋白(S)的基因虽然被认为是开发疫苗和抗病毒药物的重要靶标,但与上述两个基因相比,它们的进化速度更快。总体而言,我们的结果表明,针对后三个基因观察到的较高差异可能代表了针对SARS-CoV-2的抗病毒治疗药物开发中的重要障碍。
  • 《从SARS和MERS的CoVs到SARS-cov-2:在病毒的结构和非结构基因中密码子的使用更具偏性》

    • 来源专题:新发突发疾病(新型冠状病毒肺炎)
    • 编译者:蒋君
    • 发布时间:2020-03-28
    • 在本研究中,一个基本的知识缺口问题是通过评估SARS‐CoV‐2的生物学和病原学方面的差异,以及SARS‐CoV‐2与之前两次主要的CoV流行(SARS和MERS冠状病毒)相比的变化来解决的。对四个结构基因的基因组组成、核苷酸分析、密码子使用指数、相对同义密码子使用(RESU)和有效密码子数量(ENc)进行了分析;穗(S)、包膜(E)、膜(M)和核衣壳(N)基因,以及两个最重要的非结构基因,包括来自穿山甲、蝙蝠、MERS和SARS CoVs的SARS‐CoV‐2、Beta‐CoV的RNA依赖RNA聚合酶(RdRP)和主要蛋白酶(Mpro)。这些基因包括穗(S)、核衣壳(N)、包膜(E)和膜(M)基因。结果:SARS‐CoV‐2比嘌呤更喜欢富含嘧啶的密码子。大多数高频密码子以A或T结尾,而低频和罕见的密码子以G或c结尾。与SARS、bat SARS和MERS CoVs相比,SARS‐CoV‐2结构蛋白显示出5‐20个较低的ENc值。这意味着SARS‐CoV‐2结构蛋白具有更高的密码子偏置和更高的基因表达效率。SARS‐CoV‐2编码了最多的超偏码和负偏码。穿山甲甲‐CoV与SARS‐CoV 2 ENc值相比,与SARS、蝙蝠SARS和MERS CoV相比,差异不大。结论:SARS‐CoV‐2的极端偏倚和较低的ENc值,特别是在穗、包膜和Mpro基因中,提示与SARS、bat SARS和MERS CoVs相比,具有更高的基因表达效率。