한빛사논문
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Scisung Chung 1, Mi-Sun Kang 2, Dauren S. Alimbetov3, Gil-Im Mun 4, Na-Oh Yunn 5, Yunjin Kim 1, Byung-Gyu Kim 2, Minwoo Wie2, Eun A. Lee 2, Jae Sun Ra 2, Jung-Min Oh6, Donghyun Lee 7, Keondo Lee 7, Jihan Kim 1, Seung Hyun Han1, Kyong-Tai Kim1, Wan Kyun Chung7, Ki Hyun Nam 8,9, Jaehyun Park 10, ByungHoon Lee 11, Sunghoon Kim 12, Weixing Zhao3, Sung Ho Ryu 1, Yun-Sil Lee 4, Kyungjae Myung 2,13 & Yunje Cho1
1Department of Life Sciences, Pohang University of Science and Technology, Pohang, Republic of Korea.
2Center for Genomic Integrity, Institute for Basic Science (IBS), Ulsan 44919, Republic of Korea.
3Department of Biochemistry and Structural Biology, University of Texas Health San Antonio, San Antonio, TX 78229, USA.
4Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Ewha Womans University, Seoul, Republic of Korea.
5Postech Biotech Center, Pohang University of Science and Technology, Pohang, Republic of Korea.
6Department of Oral Biochemistry, School of Dentistry, Pusan National University, Pusan, Republic of Korea.
7Department of Mechanical Engineering, Pohang University of Science and Technology, Pohang, Republic of Korea.
8Division of Biotechnology, Korea University, Seoul, Republic of Korea.
9Institute of Life Science and Natural Resources, Korea University, Seoul, Republic of Korea.
10Pohang Accelerator Laboratory, Pohang University of Science and Technology, Pohang, Republic of Korea.
11Department of New Biology, Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST), Daegu, Republic of Korea.
12Institute for Artificial Intelligence and Biomedical Research, College of Pharmacy, Gangnam Severance Hospital, Yonsei University, Incheon 21983, Republic of Korea.
13Department of Biomedical Engineering, Ulsan National Institute of Science and Technology, Ulsan 44919, Republic of Korea.
Correspondence and requests for materials should be addressed to Kyungjae Myung or Yunje Cho
Abstract
Aminoacyl-tRNA synthetases (ARSs) have evolved to acquire various additional domains. These domains allow ARSs to communicate with other cellular proteins in order to promote non-translational functions. Vertebrate cytoplasmic isoleucyl-tRNA synthetases (IARS1s) have an uncharacterized unique domain, UNE-I. Here, we present the crystal structure of the chicken IARS1 UNE-I complexed with glutamyl-tRNA synthetase 1 (EARS1). UNE-I consists of tandem ubiquitin regulatory X (UBX) domains that interact with a distinct hairpin loop on EARS1 and protect its neighboring proteins in the multi-synthetase complex from degradation. Phosphomimetic mutation of the two serine residues in the hairpin loop releases IARS1 from the complex. IARS1 interacts with BRCA1 in the nucleus, regulates its stability by inhibiting ubiquitylation via the UBX domains, and controls DNA repair function.
논문정보
- Research article
- 2022년 11월 (BRIC 등록일 2022-11-09)
- 국내 연구진
- 생명과학 > 발생생물학
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![이소류신-tRNA 합성효소의 UBX 도메인을 통한 BRCA1의 안정성 조절 [Nat. Commun.]](/upload/board/files/onseminar/thumb/thumb_0000479.png)
학술웨비나
이소류신-tRNA 합성효소의 UBX 도메인을 통한 BRCA1의 안정성 조절 [Nat. Commun.] 아미노아실-tRNA 합성효소 (ARS)는 진화를 거치면서 다양한 부수적인 도메인을 획득했는데, 이들 도메인들을 이용하여 ARS는 세포 내 다른 단백질들과 상호 연락을 하면서 비번역적 기능들을 수행한다. 척추동물의 이소류신-tRNA 합성효소 (IARS1)는 아직 기능이 알려지지 않은 UNE-I라는 독특한 도메인을 가지는데, 이번 연구를 통해 치킨 IARS1 UNE-I 도메인과 글루탐산-tRNA 합성효소 (EARS1)의 복합체 결정 구조를 규명하였다. UNE-I는 유비퀴틴 조절 X (UBX) 도메인들로 이루어져 있고, 이들 도메인을 이용하여 EARS1의 헤어핀 루프와 결합을 하고 다중효소복합체 내의 인접한 단백질들을 분해로부터 보호한다. 헤어핀 루프에 있는 두 개의 세린 잔기의 인산화 돌연변이는 IARS1을 복합체로부터 떨어지게 하고, 떨어져 나온 IARS1은 핵에서 BRCA1과 결합을 한 후 UBX 도메인을 이용하여 유비퀴틴화를 저해함으로써 BRCA1의 안정성을 조정하고, DNA 수선 기능을 조절한다.- 정시성(POSTECH)
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