Eukaryotic features of isoleucyl-tRNA synthetase from bacteria Streptomyces griseus

Izoleucil-tRNA-sintetaze (IleRS) su enzimi koji kataliziraju nastajanje Ile-tRNAIle. Eukarioti posjeduju IleRS koja se po svojoj primarnoj strukturi, osjetljivosti na antibiotik mupirocin i supstratnoj specifičnosti razlikuje od prokariotskih homologa. Mupirocin snažno inhibira IleRS brojnih bakterija, ali ne i eukariota. Međutim, postoje prokariotske vrste, među njima Streptomyces griseus, čiji se aminokiselinski sljedovi IleRS sravnjuju s eukariotskim. Gen za IleRS iz S. griseus ukloniran je u ekspresijski vektor i eksprimiran u bakteriji Escherichia coli. Funkcionalan protein pročišćen je afinitetnom kromatografijom. Kinetička karakterizacija pokazala je da IleRS iz S. griseus heterologno aminoacilira kvaščevu i E. coli tRNA. Budući da prokariotski tip IleRS (E. coli IleRS) ne aminoacilira kvaščevu tRNAIle, rezultati upućuju da IleRS iz S. griseus nalikuje kvaščevom homologu koji aminoacilira E. coli tRNA. Difuzijski test je pokazao neosjetljivost IleRS iz S. griseus na mupirocin i time ga grupirao s eukariotskim IleRS. Također, pokazano je da IleRS iz S. griseus omogućuje rast E. coli u prisutnosti mupirocina.Isoleucyl-tRNA synthetases (IleRS) catalyze the formation of Ile-tRNAIle. Eukaryotic IleRSs differ from prokaryotic homologues by primary structures, resistance to antibiotic mupirocin and substrate specificity. Mupirocin strongly inhibits IleRS from numerous bacteria, however it does not affect eukaryotes. However, IleRS from some prokaryotes, including Streptomyces griseus, align with the eukaryotic enzymes. The gene for IleRS from S. griseus was cloned and expressed in Escherichia coli. The protein was purified by affinity chromatography. Kinetic characterization established the ability of S. griseus IleRS to heterologously aminoacylate yeast and E. coli tRNAs. As prokaryotic IleRS (E. coli IleRS) does not aminoacylate yeast tRNAIle, the results indicate that S. griseus IleRS resembles the yeast homologue which aminoacylates E. coli tRNA. Diffusion tests showed that like the eukaryotic homologue from yeast, S. griseus IleRS is resistant to mupirocin. Additionally, S. griseus IleRS was able to complement the growth of E. coli in the presence of mupirocin