Français | English

Les enzymes de modifications des ARNt

Cadre général du travail

Parmi les différentes catégories d’acides ribonucléiques (ARN) cellulaires, les ARN messagers (ARNm) et ARN de transfert (ARNt) jouent un rôle-clef dans la synthèse des protéines. Les ARNt servent d’adaptateurs nécessaires à la traduction du message porté par l’ARNm, en une chaîne d’acides aminés (la protéine). Pour ce faire, les ARNt ont une structure bien particulière : une feuille de trèfle en 2 dimensions ou une forme en L en 3 dimensions. Pour maintenir cette structure et pour que la traduction se fasse correctement, les ARNt possèdent en plus des nucléosides canoniques adénosine (A), guanosine (G), uridine (U) et cytidine (C) de nombreux nucléosides modifiés. Ces modifications peuvent être simples, par exemple l’ajout d’un groupement méthyle, ou plus complexes donnant lieu à des nucléosides appelés hypermodifiés. Ces modifications d’ARNt sont catalysées par des enzymes de modification.

Notre travail vise d’une part à identifier le rôle de certains nucléosides modifiés dans la fidélité de la traduction et dans la stabilité de l’ARNt à haute température. D’autre part, nous essayons de voir si l’absence de modifications pourrait avoir une importance d’un point de vue médical.

 

Équipe

  • Louis Droogmans
  • Yamina Oudjama
  • Martine Roovers
  • Jonathan Somme

Publications

  • Kempenaers M, Roovers M, Oudjama Y, Tkaczuk KL, Bujnicki JM, Droogmans L. New archaeal methyltransferases forming 1-methyladenosine or 1-methyladenosine and 1-methylguanosine at position 9 of tRNA. Nucleic Acids Res. 2010 Oct 1;38(19):6533-43. Epub 2010 Jun 4. PMID: 20483913.
  • de Crécy-Lagard V, Brochier-Armanet C, Urbonavicius J, Fernandez B, Phillips G, Lyons B, Noma A, Alvarez S, Droogmans L, Armengaud J, Grosjean H. Biosynthesis of wyosine derivatives in tRNA: an ancient and highly diverse pathway in Archaea. Mol Biol Evol. 2010 Sep;27(9):2062-77. Epub 2010 Apr 9. PMID: 20382657.
  • Guelorget A, Roovers M, Guérineau V, Barbey C, Li X, Golinelli-Pimpaneau B. Insights into the hyperthermostability and unusual region-specificity of archaeal Pyrococcus abyssi tRNA m1A57/58 methyltransferase. Nucleic Acids Res. 2010 Oct;38(18):6206-18. Epub 2010 May 18. PMID: 20525789.
  • Roovers M, Kaminska KH, Tkaczuk KL, Gigot D, Droogmans L, Bujnicki JM. The YqfN protein of Bacillus subtilis is the tRNA: m1A22 methyltransferase (TrmK). Nucleic Acids Res. 2008 Jun;36(10):3252-62. PMID: 18420655.
  • Barraud P, Golinelli-Pimpaneau B, Atmanene C, Sanglier S, Van Dorsselaer A, Droogmans L, Dardel F, Tisné C. Crystal structure of Thermus thermophilus tRNA m1A58 methyltransferase and biophysical characterization of its interaction with tRNA. J Mol Biol. 2008 Mar 21;377(2):535-50. PMID: 18262540.
  • Roovers M, Oudjama Y, Kaminska KH, Purta E, Caillet J, Droogmans L, Bujnicki JM. Sequence-structure-function analysis of the bifunctional enzyme MnmC that catalyses the last two steps in the biosynthesis of hypermodified nucleoside mnm5s2U in tRNA. Proteins. 2008 Jun;71(4):2076-85. PMID: 18186482.
  • Grosjean H, Droogmans L, Roovers M, Keith G. Detection of enzymatic activity of transfer RNA modification enzymes using radiolabeled tRNA substrates. Methods Enzymol. 2007;425:55-101. PMID: 17673079.
  • Roovers M, Hale C, Tricot C, Terns MP, Terns RM, Grosjean H, Droogmans L. Formation of the conserved pseudouridine at position 55 in archaeal tRNA. Nucleic Acids Res. 2006;34(15):4293-301. PMID: 16920741.
  • Purta E, van Vliet F, Tkaczuk KL, Dunin-Horkawicz S, Mori H, Droogmans L, Bujnicki JM. The yfhQ gene of Escherichia coli encodes a tRNA:Cm32/Um32 methyltransferase. BMC Mol Biol. 2006 Jul 18;7:23. PMID: 16848900.
  • Zegers I, Gigot D, van Vliet F, Tricot C, Aymerich S, Bujnicki JM, Kosinski J, Droogmans L. Crystal structure of Bacillus subtilis TrmB, the tRNA (m7G46) methyltransferase. Nucleic Acids Res. 2006 Apr 5;34(6):1925-34. PMID: 16600901.
  • Charlier D, Droogmans L. Microbial life at high temperature, the challenges, the strategies. Cell Mol Life Sci. 2005 Dec;62(24):2974-84. PMID: 16314930.
  • Purta E, van Vliet F, Tricot C, De Bie LG, Feder M, Skowronek K, Droogmans L, Bujnicki JM. Sequence-structure-function relationships of a tRNA (m7G46) methyltransferase studied by homology modeling and site-directed mutagenesis. Proteins. 2005 May 15;59(3):482-8. PMID: 15789416.
  • Wouters J, Yin F, Song Y, Zhang Y, Oudjama Y, Stalon V, Droogmans L, Morita CT, Oldfield E. A crystallographic investigation of phosphoantigen binding to isopentenyl pyrophosphate/dimethylallyl pyrophosphate isomerase. J Am Chem Soc. 2005 Jan 19;127(2):536-7. PMID: 15643873.

Collaborations

  • Bioinformatics Laboratory, Institute of Molecular Biology and Biotechnology, Poznan, Pologne (J. Bujnicki)
  • Université Paris-Sud, IGM, Orsay, France (H. Grosjean)
  • Department of Biochemistry and Molecular Biology, University of Georgia, Athens, USA (M. et R. Terns)