L'oxydation modifie l'architecture du domaine de correction de la phénylalanine-tRNA synthétase pour conférer une hyperprécision

Une haute fidélité lors de la synthèse des protéines est accomplie par les aminoacyl-tRNA synthétases (aaRS). Ces enzymes lient un acide aminé à un tRNA cognat et possèdent des capacités de relecture et de correction qui garantissent une haute fidélité. La phénylalanine-tRNA synthétase (PheRS) lie préférentiellement une phénylalanine à un tRNAPhe plutôt qu'à la tyrosine chimiquement similaire, qui diffère de la phénylalanine par un seul groupe hydroxyle. Dans les bactéries exposées au stress oxydant comme Salmonella enterica sérovar Typhimurium, les niveaux d'isomères de la tyrosine augmentent en raison de l'oxydation de la phénylalanine. Plusieurs résidus sont oxydés dans PheRS et contribuent à une correction hyperactive, y compris vis-à-vis des Tyr-tRNAPhe mal chargés, bien que ces résidus oxydés ne soient pas directement impliqués dans l'activité de PheRS. Ici, nous résolvons une structure cryo-microscopie électronique de 3,6 Å de PheRS oxydée de S. Typhimurium. Nous découvrons que l'oxydation entraîne des réarrangements structuraux généralisés dans le domaine de correction de la sous-unité β et une augmentation de la taille de son domaine de correction. L'oxydation élargit également la poche de liaison de l'adénylate de phénylalanine, mais dans une moindre mesure. Ensemble, ces changements expliquent probablement pourquoi l'oxydation conduit à une correction hyperprécise et à une diminution de la mauvaise incorporation de tyrosine. Dans l'ensemble, ces résultats contribuent à accroître notre compréhension de la survie de S. Typhimurium lors de l'infection chez l'homme.