《生命科学》 2012, 24(6): 501-501

新发现的氨基酰-tRNA合成酶的非经典功能

林其谁

(中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所，上海 200031)

摘　要：

  氨基酰-tRNA合成酶 (aminoacyl-tRNA synthetase， aaRS) 家族是进化上极为古老的酶类，广泛存在于生物体中，参与生物体内的遗传解码过程。它们负责催化氨基酸与其对应 tRNA 之间的酯化反应生成氨基酰-tRNA，为生物体内的蛋白质合成提供原料。20种氨基酸对应20种aaRS，它们对对应底物tRNA和氨基酸的精确识别保证了遗传信息从mRNA到蛋白质的精确传递。最近越来越多的证据表明，哺乳动物的细胞质多种aaRS负责参与酶催化活性以外的非经典功能。如 rRNA 合成、细胞凋亡、翻译调控、转录调控、信号转导、血管生成、炎症反应、癌症发生等生物学过程。2012年3月，Cell在线发表了美国克里夫兰医学中心 Lerner 研究所Fox教授实验室姚鹏博士题为“Coding region polyadenylation generates a truncated tRNA synthetase that counters translation repression”的研究论文，涉及到关于谷氨酰-脯氨酰-tRNA合成酶的非经典功能的最新研究结果。同年3月14日，Cell在线发表了汉城大学Kim HS教授实验室题为“Leucyl-tRNA synthetase is an intracellular leucine sensor for the mTORC1-signaling pathway”的研究论文。在酵母和哺乳动物细胞，雷帕霉素的靶蛋白TOR (target of rapamycin) 是核心的细胞生长控制调节器。TOR 与其他不同的蛋白质结合，形成了两种复合体TORC1和TORC2，Kim实验室经过五年多的研究工作发现亮氨酰-tRNA合成酶是人TORC1信号通路细胞内亮氨酸的传感器。瑞士弗里堡大学Virgilio CD教授实验室一直进行TORC1通路的研究，他们与Kim同一天在Molecular Cell发表了题为 “Leucyl-tRNA synthetase controls TORC1 via the EGO complex”的研究论文，详细地研究了酵母LeuRS与TORC1相互作用的部位，发现LeuRS通过编校结构域的不同构象作为亮氨酸的传感器来控制TORC1通路。一个多月来关于aaRS新功能的文章，进一步使我们认识到aaRS这一古老的酶类在细胞内的作用不可低估。本期发表的王恩多实验室的两篇综述就是希望读者能及时了解aaRS的非经典功能的新发现，对研究工作有所启发。