作者：高小攀

       Type II 毒素抗毒素系统AtaT毒素蛋白通过乙酰化起始tRNA从而抑制毒素-抗毒素在细菌的基因组中广泛存在，其在细菌的持留和潜伏感染中起着重要作用，在正常的生长条件下，TA毒素被抗毒素蛋白中和，从而不发挥作用，在压力条件下，毒素得以释放从而抑制细胞内的代谢过程。本研究首先通过放射性标记的方法对大肠杆菌复制，转录和翻译水平检测毒素蛋白对细菌代谢的影响。确定了AtaT毒素蛋白在翻译水平抑制了大肠杆菌的翻译效率。为了进一步确定毒素蛋白在哪一个步骤发挥翻译抑制。作者通过体外无细胞表体系对AtaT毒素蛋白的辅酶乙酰辅酶A进行C14标记，最终确定了tRNA在体外翻译系统中得以标记，从而确定了tRNA为AtaT毒素作用的靶点，明确了AtaT毒素转移乙酰辅酶A的乙酰基到起始甲硫氨酸tRNA的氨基motif，这种修饰具有特异性，对其他氨酰tRNA没有作用，一旦起始甲硫氨酰tRNA被乙酰化后，乙酰化的甲硫氨酰Trna不能与起始因子IF2相互作用，从而阻止了起始复合物的形成，翻译得以终止。本研究揭示了起始甲硫氨酰tRNA作为一个全新的靶点从而抑制翻译起始。

Figure 1 Summary of the ataRT system. In normal conditions, the AtaT toxin is found in a complex with its antitoxin AtaR, which inhibits its acetyltransferase activity. When AtaT is released from this complex following a stress stimulus, it acetylates Met-tRNAfMet using acetyl coA as a substrate. The acetylation precludes the interaction between IF2 and Met-tRNAfMet, resulting in the inhibition of translation initiation.

Reference:

(Jurėnas, Chatterjee et al. 2017)

Jurėnas, D., et al. (2017). "AtaT blocks translation initiation by N-acetylation of the initiator tRNAfMet." Nature Chemical Biology 13: 640.

Pizzinga, M., et al. (2017). "Till stress do us ataRT: a novel toxin–antitoxin system targeting translation initiation." Cell Death And Differentiation 24: 951.

(Pizzinga, Harvey et al. 2017)翻译起始