央廣網(wǎng)上海12月1日消息（記者傅聞捷）記者今天從復(fù)旦大學(xué)獲悉，復(fù)旦大學(xué)趙世民、徐薇、徐彥輝團(tuán)隊(duì)通過(guò)近五年的持續(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?；谶@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)致不同人類疾病的機(jī)制并開(kāi)發(fā)全新的干預(yù)策略。

　　美國(guó)時(shí)間11月30日，相關(guān)研究結(jié)果以《賴氨酸氨基酸化修飾感知和傳遞細(xì)胞內(nèi)氨基酸信號(hào)》（Sensing and Transmitting Intracellular Amino Acid Signals Through Reversible Lysine Aminoacylations）為題在線發(fā)表于《細(xì)胞代謝》（Cell Metabolism）。

　　氨基酸是細(xì)胞內(nèi)最重要的一類代謝物，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。比如，亮氨酸可以激活mTORC1信號(hào)通路，谷氨酰胺可以抑制細(xì)胞凋亡相關(guān)信號(hào)通路。尤其讓人疑惑的是，參與蛋白質(zhì)合成的亮氨酸t(yī)RNA合成酶和谷氨酰胺tRNA合成酶分別可以激活mTORC1信號(hào)通路和抑制細(xì)胞凋亡相關(guān)信號(hào)通路，一些導(dǎo)致疾病的tRNA合成酶的突變，如甘氨酸t(yī)RNA合成酶等tRNA合成酶的突變并不影響其氨基酸的識(shí)別和激活，卻導(dǎo)致如腓腸肌萎縮癥等神經(jīng)性疾病，無(wú)法用蛋白質(zhì)合成紊亂來(lái)解釋病因。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。

　　復(fù)旦大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)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。此團(tuán)隊(duì)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?；冈趦?nèi)的一些去修飾酶移除。因此，氨基酸修飾是動(dòng)態(tài)可逆的蛋白質(zhì)翻譯后修飾。被氨基酸修飾后的蛋白質(zhì)發(fā)生功能改變，比如，亮氨酸可以通過(guò)亮氨酸t(yī)RNA合成酶（LARS）修飾mTOR復(fù)合體的蛋白R(shí)agA，在亮氨酸濃度升高的時(shí)候激活mTOR；而谷氨酰胺可以通過(guò)谷氨酰胺tRNA合成酶（QARS）修飾并失活調(diào)控細(xì)胞凋亡的蛋白ASK1，在谷氨酰胺濃度升高的時(shí)候抑制細(xì)胞凋亡。

　　復(fù)旦大學(xué)附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院、生物醫(yī)學(xué)研究院、遺傳工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和生命科學(xué)學(xué)院是文章的并列第一完成單位。何嚇俤博士（復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士，2017年國(guó)家“博新計(jì)劃”入選者）是本論文第一作者，遺傳工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究組長(zhǎng)、附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院教授趙世民領(lǐng)導(dǎo)了該研究，生物醫(yī)學(xué)研究院副研究員徐薇和附屬腫瘤醫(yī)院/生物醫(yī)學(xué)研究院教授徐彥輝在氨基酸修飾的發(fā)現(xiàn)、功能研究以及結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究中做出主要貢獻(xiàn)，是論文的共同通訊作者。本研究還得到中國(guó)科學(xué)院院士、中科院上海生命科學(xué)研究院研究員王恩多課題組和復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授唐惠儒課題組的協(xié)助。項(xiàng)目受到國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部重大研究計(jì)劃、上海市基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)的支持。

　　趙世民團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期以來(lái)致力于營(yíng)養(yǎng)代謝物失調(diào)致疾病發(fā)生的分子機(jī)理研究，取得系列原創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)，2006年全職回國(guó)后的研究成果分別發(fā)表在Science（3篇）、Cancer Cell、Cell Metabolism（2篇）、Molecular Cell（2篇）、Circulation、Nature Communications等知名學(xué)術(shù)期刊，至少有5篇研究論文已成為SCI國(guó)際熱點(diǎn)引用論文。

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