復(fù)旦大學(xué)趙世民、徐薇、徐彥輝團(tuán)隊(duì)通過(guò)近5年的持續(xù)研究發(fā)現(xiàn),tRNA合成酶除了識(shí)別氨基酸和激活tRNA在蛋白質(zhì)合成中扮演功能外,還具有修飾蛋白質(zhì)賴氨酸的功能。相關(guān)研究成果日前在線發(fā)表于《細(xì)胞代謝》。
氨基酸除參與蛋白質(zhì)合成外,眾多氨基酸還參與不同的重要信號(hào)通路調(diào)控。但氨基酸如何被感知、tRNA合成酶如何參與氨基酸的感知和信號(hào)傳導(dǎo),長(zhǎng)期未能被破解。
研究人員發(fā)現(xiàn),tRNA合成酶除了識(shí)別氨基酸和激活tRNA在蛋白質(zhì)合成中扮演功能外,還具有修飾蛋白質(zhì)賴氨酸的功能。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)某種氨基酸水平升高的時(shí)候,此氨基酸會(huì)結(jié)合其對(duì)應(yīng)的tRNA合成酶,生成活性中間體氨酰AMP。同時(shí),發(fā)現(xiàn)氨基酸還促進(jìn)了氨酰tRNA合成酶與特定的胞內(nèi)蛋白質(zhì)相互結(jié)合,并通過(guò)活性中間體氨酰AMP修飾蛋白質(zhì),把這個(gè)氨基酸修飾到底物蛋白質(zhì)的賴氨酸上。被氨基酸修飾的蛋白質(zhì)性質(zhì)發(fā)生改變,將氨基酸豐富程度的信息傳遞給細(xì)胞信號(hào)網(wǎng)絡(luò)。研究還發(fā)現(xiàn),修飾到底物蛋白質(zhì)賴氨酸上的氨基酸至少可以被包括去乙酰化酶在內(nèi)的一些去修飾酶移除。
專(zhuān)家表示,這項(xiàng)研究為解釋氨基酸感知和信號(hào)傳導(dǎo)的問(wèn)題打開(kāi)了新的窗口。基于這些發(fā)現(xiàn),人們將有可能闡明不同氨基酸如何特異調(diào)控不同信號(hào)通路、不同tRNA合成酶突變?nèi)绾螌?dǎo)致不同人類(lèi)疾病的機(jī)制,并開(kāi)發(fā)全新的干預(yù)策略。