分享一篇发表在Cell上的文章：Glycosylated queuosines in tRNAs optimize translational rate and post-embryonic growth，通讯作者是日本东京大学的Tsutomu Suzuki教授和琉球大学的Takeo Suzuki教授，前者课题组主要研究RNA的生物化学，后者课题组主要研究RNA修饰。这篇文章作者鉴定到了两个催化tRNA的Q碱基(辫苷)上发生糖基化修饰的酶，并对Q碱基上的糖基化修饰对翻译速率、蛋白质稳态及胚胎后发育的影响进行了研究。

Q碱基(Queuosine，辫苷)是一种存在于tRNA的反义密码子上的修饰，它的结构是在7-脱氮鸟嘌呤的基础上连接了一个环戊烯二醇。Q碱基通常出现在细菌和真核生物tRNA的34位(即反义密码子三联体的第一个)，并出现在编码了Tyr，His，Asp，Asn氨基酸的tRNA上（对应的密码子是NAY）。在脊椎动物中，Q34上还被发现存在糖基化修饰，其中tRNA^Tyr上Q34可通过β-糖苷键连接半乳糖，tRNAAsp上Q34可通过α-糖苷键连接甘露糖，分别形成galQ和manQ。虽然目前研究者已经解析了galQ和manQ的糖构型及连接位置，但催化它们生成的酶以及它们在细胞内发挥的功能目前仍不清楚，因此本文作者从鉴定糖基转移酶出发，对二者的功能展开了研究。

作者首先对催化galQ和manQ生成的糖基转移酶进行了鉴定，它们通过对大鼠肝脏裂解液进行离子交换色谱、硫酸铵沉淀、肝素柱纯化、阳离子交换、尺寸排阻色谱等方式分离，得到的组分通过加入tRNA^Tyr/tRNA^Asp，UDP-gal/UDP-man来验证蛋白活性，最后通过质谱鉴定找到了催化糖基化过程的两个酶QTGAL(galQ)和QTMAN(manQ)。经过验证，QTGAL和QTMAN均能够在体外催化对应的Q碱基上产生糖基化，且与此前报道一致，QTGAL催化下得到的糖苷键为β构型，QTMAN得到的则为α构型。

为了确定Q碱基糖基化过程的生理功能，作者构建了QTGAL和QTMAN的敲除细胞系，二者的敲除的确导致了galQ34和manQ34的消失。考虑到此前研究报道未糖基化的Q能够影响其所在密码子上的解码速率，作者通过ribosome profiling发现galQ34能够促进UAU密码子的解码速率，并降低UAC的解码速率，manQ34则能够略微降低GAU的解码速率，并显著抑制GAC的解码。考虑到密码子的解码速率被认为与内质网压力密切相关，可能反映了蛋白质的稳态，作者发现QTGAL和QTMAN的敲除导致了更多的蛋白质聚集，暗示着糖基化Q碱基对蛋白稳态的调控作用。

为了解析galQ34和manQ34调控解码速率的分子机制，作者使用cryo-EM解析了真核和原核核糖体、mRNA以及tRNA^Tyr/tRNA^Asp的复合物结构，并确定了Q碱基能够通过结构中的环戊烯插入到互补配对的碱基的大沟中，进而通过稳定相互作用起到促进NAU解码的作用，而galQ和manQ在此基础上多出的糖环构型相对更加灵活，可能因此导致了解码速率的抑制。

最后，作者构建了QTGAL，QTMAN和QTRT敲除后的斑马鱼胚胎，并发现在受精后第十周时，三种蛋白敲除后的斑马鱼的体长均出现了显著的降低，说明Q, manQ以及galQ在胚胎后发育过程中起关键作用。

总之，这篇文章作者找到了催化Q碱基上发生糖基化的两个糖基转移酶QTGAL和QTMAN，并对galQ和manQ对翻译速率、蛋白质稳态及胚胎后发育的影响进行了研究。