Добавить новость
smi24.net
News in English
Январь
2023

Lost in Translation: How "Risky" Amino Acids Abort Elongation in Protein Synthesis

0

Elongation, a crucial step in the translation process of protein synthesis, gets disrupted by amino acid sequences with an abundance of N-terminal aspartic and glutamic acid residues in eukaryotic cells, discovered researchers from Tokyo Tech and University of Hyogo. The team's findings show that these "risky" amino acids can destabilize the ribosomal machinery. As a consequence, most proteomes tend to avoid incorporating them at the N-terminals of peptide sequences, indicating a bias in amino acid distribution.

Life depends on the precise functioning of several proteins synthesized in cells by ribosomes. This diverse set of proteins, known as a proteome, is maintained by the robust translation elongation of amino acid sequences taking place in the ribosomes. The translation mechanisms which ensure that nascent chains of polypeptides—long chains of amino acids—are elongated without getting detached are conserved in all living organisms. However, the rates of elongation are not constant. Elongation is often interrupted by interactions between positively charged nascent polypeptides and negatively charged ribosomal RNA.

Studies have found that in prokaryotic Escherichia coli cells, the nascent peptide chains not only disrupt the elongation process but destabilize the ribosomes themselves. This type of premature termination of translation is called intrinsic ribosome destabilization (IRD). Evidence shows that IRD was mainly triggered by nascent peptides with N-terminals rich in aspartic and glutamic acid sequences. Since translation mechanisms are conserved, researchers began to wonder if a similar phenomenon could be seen in the cells of eukaryotic organisms, such as plants, fungi, and animals.

Recently, a team of researchers from Japan, led by Prof Hideki Taguchi from Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech), were successful in providing some answers to this question. In their recent study published in Nature Communications, the team using budding yeast cells and a reconstituted cell-free translation system to investigate the IRD phenomenon in eukaryotes. "Previous studies have explored the impact of aspartic acid and glutamic acid sequences on bacterial ribosomal translation. However, not much is about eukaryotic cells. So, we chose a eukaryotic organism like yeast to investigate the premature termination of translation and if there were any mechanisms present to counter IRD," explains Prof. Taguchi, one of the corresponding authors of the study.

The team discovered that similar to bacteria, nascent peptide chains enriched in aspartic acid (D) or glutamic acid (E) in their N-terminal regions led to abortion of translation in the yeast cells by IRD. They also found that the accumulation of the peptidyl-tRNAs inhibited the cell growth in yeast lacking peptidyl-tRNA hydrolase, an essential cellular enzyme. "The peptidyl-tRNAs produced by IRD are cleaved by peptidyl-tRNA hydrolase, which recycles the peptidyl-tRNAs outside the ribosome complex. The accumulation of these abortive peptidyl-tRNAs is toxic, since yeast lacking the enzyme cannot grow when IRD-prone sequences are overexpressed," Prof. Taguchi says.

The bioinformatics analysis carried out by the team, however, revealed a unique way yeast cells reduce the risk of IRD. They found that the proteomes had a biased amino acid distribution, where the translation elongation process disfavored the amino acid sequences with D/E runs in their N-terminal region.

This study provides novel insights into the elongation dynamics of eukaryotic cells and the counteracting mechanisms in place to reduce translation defects during protein synthesis. "Understanding the factors that affect overall amino acid usage in proteomes can help us improve the expression of recombinant proteins. This is essential for the production of useful proteins that can have clinical and industrial applications," concludes Prof. Taguchi.

Reference

Authors :
Yosuke Ito1, Yuhei Chadani2, Tatsuya Niwa1,2, Ayako Yamakawa1, Kodai Machida3, Hiroaki Imataka3, Hideki Taguchi1,2
Title :
Nascent peptide-induced translation discontinuation in eukaryotes impacts biased amino acid usage in proteomes
Journal :
Nature Communications
DOI :
Affiliations :
1School of Life Science and Technology, Tokyo Institute of Technology, Japan
2Cell Biology Center, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology, Japan
3Graduate School of Engineering, University of Hyogo, Japan

* Corresponding authors' emails: ychadani@bio.titech.ac.jp; taguchi@bio.titech.ac.jp

Further Information

Professor Hideki Taguchi

Cell Biology Center, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology

Email taguchi@bio.titech.ac.jp

Contact

Public Relations Division, Tokyo Institute of Technology

Email media@jim.titech.ac.jp
Tel +81-3-5734-2975








Кажетта Ахметжанова: как осиновый колышек сможет защитить от негатива и сглаза

Институт проблем биорегуляции презентовал решения для репродуктивного здоровья на фестивале “Здорово на все 100”

Певец SHAMAN выступил перед Ким Чен Ыном на празднике в КНДР

Республика Тыва: что посмотреть в одном из самых экзотических регионов России


Vintage photos show Alaska before it became a state

1 dead, 2 injured after motorcycle crash in Queensbury

MTV VMAs 2025 First Performers Revealed: Sabrina Carpenter, J Balvin, Ricky Martin & More!

Midfielder frustrated as price tag blocks career changing move to Man United


На хакатоне «Наносемантики» и Skillfactory cтуденты разработали ИИ-сервис для интерпретации результатов общего анализа крови

Полёт пройдёт отлично

Жители сразу нескольких округов Подмосковья обвинили местные власти в варварском отношении к природоохранным зонам

Where Thirst Meets Care


Samsung has announced the world's first 500 Hz OLED monitor, but it's the new 5K2K panel that's got my wallet twitching

Все персонажи Mafia: The Old Country из прошлых частей Mafia

War Thunder Mobile празднует 2-ю годовщину с новым режимом и подарками

Bongo Cat, still one of the biggest games on Steam, gets even bigger with multiplayer: You can now have up to 100 cats on your screen at once, all of them happily bapping away as their owners type



На хакатоне «Наносемантики» и Skillfactory cтуденты разработали ИИ-сервис для интерпретации результатов общего анализа крови

В чем преимущества эндопротезирования коленного сустава по ОМС и квоте?

Минерализация, pH и сезон: врач Энгельгардт рассказала, на что смотреть при выборе воды

Институт проблем биорегуляции презентовал решения для репродуктивного здоровья на фестивале “Здорово на все 100”


Музей современного искусства АРТМУЗА и Литографская мастерская Алексея Баранова представляет выставку для вашего эстетического удовольствия – «ЭСТАМП».

В ожидании бабьего лета. Долгосрочный прогноз погоды на сентябрь 2025 г.

Царь Горох. Каких перемен ожидать на мировом рынке зернобобовых, рассказал эксперт

Психолог Юлия Тарибо: как понять, что вы нравитесь парню


Александр Петров приручает дракона: вышел трейлер сказочного блокбастера «Горыныч»

Институт проблем биорегуляции презентовал решения для репродуктивного здоровья на фестивале “Здорово на все 100”

Кубанский казачий центр «Баско» на военно-полевом сборе Лабинского казачьего отдела ККВ, 2025г.

Минерализация, pH и сезон: врач Энгельгардт рассказала, на что смотреть при выборе воды


Вероника Кудерметова не смогла выйти в финал турнира WTA 1000 в Цинциннати

Теннисист Карен Хачанов стал 9-м в рейтинге ATP и первой ракеткой России

Панова достигла финала в парном разряде на турнире в Цинциннати

Зверев достиг полуфинала турнира "Мастерс" в Цинциннати


За год на 20% вырос спрос на офисы в лофт-квартале «Товарищество Рябовской Мануфактуры» от компаний, занимающихся разработкой ИИ-решений

Поздравления с юбилеем (Исполнилось 60 лет со дня рождения Самвела Карапетяна)

Минерализация, pH и сезон: врач Энгельгардт рассказала, на что смотреть при выборе воды

Александр Петров приручает дракона: вышел трейлер сказочного блокбастера «Горыныч»


Музыкальные новости

Цой жив: поклонники вспоминают лидера группы «Кино»

Певец Shaman рассказал, что благодаря спорту сильно похудел

Вывод песни для продвижения в Импульсе Яндекс Музыка.

Тимати защитил своё право на отдых после рождения ребёнка: «Я просто живу свою жизнь»


Эндокринолог Филатова: меню против боли при ПМС

Минерализация, pH и сезон: врач Энгельгардт рассказала, на что смотреть при выборе воды

На хакатоне «Наносемантики» и Skillfactory cтуденты разработали ИИ-сервис для интерпретации результатов общего анализа крови

Институт проблем биорегуляции презентовал решения для репродуктивного здоровья на фестивале “Здорово на все 100”


"Локомотив" и "Балтика" сыграли вничью со счетом 1:1 в матче пятого тура РПЛ

Трое суток в режиме нон-стоп: главное о поездках Путина в Магадан и на Чукотку

Кабинет Артиста в Яндекс. Кабинет Артиста в Яндекс Музыке.

Синоптики спрогнозировали похолодание до +16 градусов в Москве 18 августа


Казаки Кубанского казачьего центра «Баско» спасли жизнь водителю автобуса!

PUNKT E примет участие в онлайн-конференции «Диалоги о ритейле. Спецпроект»

Самый богатый и благоустроенный город России: почему из него уезжают люди

Очередь на въезд в Крым превысила 1,2 тысячи машин


Путин поделился с президентом ЮАР результатами переговоров на Аляске

Источник сообщает: европейские дипломаты рассматривают возможность бойкота парада в Пекине из-за позиции Путина

FR: Путин шокировал Трампа фразой на английском во время саммита на Аляске

ТАСС: "Урал", подаренный Путиным жителю Аляски, был куплен за день до саммита




Дерматолог Энгельгардт перечислила продукты, из-за которых обостряются все кожные проблемы

Минерализация, pH и сезон: врач Энгельгардт рассказала, на что смотреть при выборе воды

В чем преимущества эндопротезирования коленного сустава по ОМС и квоте?

Эндокринолог Филатова: меню против боли при ПМС


ЕС-лидеры намерены предотвратить попытки Трампа предъявить Киеву дополнительные требования, сообщает СМИ

В Киеве заявили, что Зеленский боится ареста в США, если не пойдет на условия Трампа

В Киеве забеспокоились из-за предупреждения Трампа Зеленскому

«Мяч на стороне Киева»: Трамп проведет переговоры с Зеленским


Москва: споры о сигарете обернулись нападением с бейсбольной битой на мужчину

Реконструкция стадиона «Металлург» выполнена на 90%

Дзержинский «Химик» стал обладателем Кубка России по пляжному регби

ТАСС: "Урал", подаренный Путиным жителю Аляски, был куплен за день до саммита


Президент Лукашенко постановил меры по стимулированию туризма в Беларуси

Лукашенко: туристы в Белоруссию не поедут, если в отелях будут тараканы


Сергей Собянин рассказал, как Москва поддерживает технологичный бизнес

Собянин: Прием заявок на конкурс «Путеводная звезда» пройдет с 1 по 30 сентября

Сергей Собянин. Главное за день

Собянин: В Москве в 26-й раз пройдет конкурс «Путеводная звезда»


PUNKT E примет участие в онлайн-конференции «Диалоги о ритейле. Спецпроект»

Технологические проекты и инновации в НЛМК

КОМПАНИЯ LG ВНЕДРЯЕТ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ 4-ПОТОЧНЫХ КОНДИЦИОНЕРОВ

Цифровые решения в металлургическом производстве


Психолог Юлия Тарибо: как понять, что вы нравитесь парню

За год на 20% вырос спрос на офисы в лофт-квартале «Товарищество Рябовской Мануфактуры» от компаний, занимающихся разработкой ИИ-решений

На хакатоне «Наносемантики» и Skillfactory cтуденты разработали ИИ-сервис для интерпретации результатов общего анализа крови

Праздник для всей семьи: отмечаем День флага России с Детским радио!


Уполномоченный по защите прав предпринимателей в НАО совместно с заместителем прокурора региональной прокуратуры провели прием предпринимателей

Виноградовский округ: жизнь между двух берегов

В Северодвинске введена в эксплуатацию 1-я очередь ЖК «Аквилон Listva»

Родина российского триколора: в Петровском сквере установят стелу в честь национального флага


Какие бургеры лучше заказывать с доставкой?

Что лечит травматолог: основные заболевания и травмы

Прогноз погоды в Крыму на 17 августа

Преимущества работы с агентством недвижимости: услуги, этапы


ИИ MICROSOFT ВОЗВЕСТИЛ О ПРИХОДЕ ГЛАВНОГО РАЗВЕДЫВАТЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ВСЕЛЕННОЙ! ПРОГРАММНЫЕ ИНТЕЛЛЕКТЫ ПОМОГАЮТ! Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества!

На хакатоне «Наносемантики» и Skillfactory cтуденты разработали ИИ-сервис для интерпретации результатов общего анализа крови

Александр Петров приручает дракона: вышел трейлер сказочного блокбастера «Горыныч»

За год на 20% вырос спрос на офисы в лофт-квартале «Товарищество Рябовской Мануфактуры» от компаний, занимающихся разработкой ИИ-решений














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *