シロイヌナズナTRM61/TRM6複合体は、善意のtRNA N1-メチルアデノシンメチルトランスフェラーゼである

The Arabidopsis TRM61/TRM6 complex is a bona fide tRNA N1-methyladenosine methyltransferase.

• Jun Tang
• Pengfei Jia
• Peiyong Xin
• Jinfang Chu
• Dong-Qiao Shi
• Wei-Cai Yang

抄録

転写後修飾を最も多く含む tRNA 分子は、適切な遺伝子発現とタンパク質生合成に不可欠である。アデノシン58（A58）のN1のメチル化は、細菌、古細菌、真核生物のtRNAにおいて、開始メチオニルtRNA（tRNAiMet）の安定性を維持するために重要である。しかし、酵母や哺乳類では研究が行われているが、植物tRNA中のA58がどのように修飾され、発生に関与しているのかは不明な点が多い。本研究では、シロイヌナズナの核局在複合体AtTRM61/AtTRM6をtRNA m1A58 メチルトランスフェラーゼとして同定した。AtTRM61またはAtTRM6のいずれかの欠乏または欠乏は、胚停止および種子の堕胎をもたらす。条件付きで相補化されたAttrm61/LEC1pro::AtTRM61植物ではtRNA m1Aレベルが低下し、これはtRNAiMetのレベル低下を伴うことから、tRNAiMetの安定性にはtRNA m1A修飾が重要であることが示唆された。これらの結果は、tRNA m1A58修飾がtRNAiMetの安定性に必要であり、シロイヌナズナの胚発生に必要であることを示している。

tRNA molecules, which contain the most abundant post-transcriptional modifications, are crucial for proper gene expression and protein biosynthesis. Methylation at N1 of adenosine 58 (A58) is critical for maintaining the stability of initiator methionyl-tRNA (tRNAiMet) in bacterial, archaeal, and eukaryotic tRNAs. However, although research has been conducted in yeast and mammals, it remains unclear how A58 in plant tRNAs is modified and involved in development. In this study, we identify the nucleus-localized complex AtTRM61/AtTRM6 in Arabidopsis as tRNA m1A58 methyltransferase. Deficiency or a lack of either AtTRM61 or AtTRM6 leads to embryo arrest and seed abortion. The tRNA m1A level decreases in conditionally complemented Attrm61/LEC1pro::AtTRM61 plants and this is accompanied by reduced levels of tRNAiMet, indicating the importance of the tRNA m1A modification for tRNAiMet stability. Taken together, our results demonstrate that tRNA m1A58 modification is necessary for tRNAiMet stability and is required for embryo development in Arabidopsis.

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