tRNA合成酶介導的氨基酸濃度感知通路

這是一篇Cell metabolism上的文章，通訊作者是復旦大學的徐薇研究員，徐彥輝研究員和趙世民教授，趙世民教授和徐薇研究員的課題組主要開展代謝物的感知與信號傳導，以及代謝物信號失調的致病機理的研究。徐彥輝研究員的課題組利用生化和結構生物學方法研究表觀遺傳調控，染色質結構調控及轉錄機制，DNA損傷修復，腫瘤發生信號通路等關鍵蛋白質的結構與功能，並開展靶向藥物開發。

生物體如何感知體內各個基本營養物質如糖類，脂質，氨基酸的濃度一直很受關注，在之前的研究中很少有人研究各種氨基酸在生物體內的濃度如何被感知。本篇文章就研究了氨基酸的濃度感知通路。tRNA合成酶一直以來被認為在細胞中負責識別氨基酸和激活tRNA的轉運功能。本篇文章發現它還可以介導氨基酸修飾在氨基酸上。

之前發現亮氨酸tRNA合成酶和谷氨醯胺tRNA合成酶分別可以激活mTORC1信號通路和細胞凋亡相關信號通路，而真正調節這兩個通路的是亮氨酸和谷胺醯肽。說明tRNA合成酶在一定程度上與氨基酸的調節有關。這個課題組就這一問題進行研究，發現當細胞內某種氨基酸水平升高的時候，它會結合其對應的tRNA合成酶，生成活性中間體氨醯AMP，結合了氨基酸的tRNA合成酶同時促進它與特定的胞內蛋白質相互結合，並將活性中間物修飾與其相互作用的蛋白的賴氨酸上，被氨基酸修飾的蛋白質性質即發生改變，將氨基酸豐富程度的信息傳遞給細胞信號網路。

之後進一步的研究中發現這種獨特的氨基酸修飾受到去乙醯化酶的調節，證明這是一種可逆的蛋白質修飾。而且這種氨基酸修飾的修飾率會隨著底物氨基酸的濃度的提升而提高，佐證了這是一種獨特的翻譯後修飾。也證實了這一修飾可以有效的感知氨基酸濃度。

文章鏈接：

http://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(17)30629-0

文章引用：

DOI: 10.1016/j.cmet.2017.10.015

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