研究揭示氨基酸感知和信号传导机制

复旦大学赵世民、徐薇、徐彦辉团队通过近5年的持续研究发现，tRNA合成酶除了识别氨基酸和激活tRNA在蛋白质合成中扮演功能外，还具有修饰蛋白质赖氨酸的功能。相关研究成果日前在线发表于《细胞代谢》。

氨基酸除参与蛋白质合成外，众多氨基酸还参与不同的重要信号通路调控。但氨基酸如何被感知、tRNA合成酶如何参与氨基酸的感知和信号传导，长期未能被破解。

研究人员发现，tRNA合成酶除了识别氨基酸和激活tRNA在蛋白质合成中扮演功能外，还具有修饰蛋白质赖氨酸的功能。当细胞内某种氨基酸水平升高的时候，此氨基酸会结合其对应的tRNA合成酶，生成活性中间体氨酰AMP。同时，发现氨基酸还促进了氨酰tRNA合成酶与特定的胞内蛋白质相互结合，并通过活性中间体氨酰AMP修饰蛋白质，把这个氨基酸修饰到底物蛋白质的赖氨酸上。被氨基酸修饰的蛋白质性质发生改变，将氨基酸丰富程度的信息传递给细胞信号网络。研究还发现，修饰到底物蛋白质赖氨酸上的氨基酸至少可以被包括去乙酰化酶在内的一些去修饰酶移除。

专家表示，这项研究为解释氨基酸感知和信号传导的问题打开了新的窗口。基于这些发现，人们将有可能阐明不同氨基酸如何特异调控不同信号通路、不同tRNA合成酶突变如何导致不同人类疾病的机制，并开发全新的干预策略。