12月16日，國際學(xué)術(shù)期刊Journal of Biological Chemistry在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所王恩多研究組的最新研究成果：“C-terminal domain of leucyl-tRNA synthetase from pathogenic Candida albicans recognizes both tRNASer and tRNALeu”。

　　亮氨酰-tRNA合成酶（LeuRS）催化亮氨酸（Leu）與對(duì)應(yīng)的亮氨酸t(yī)RNA（tRNALeu）之間的酯化反應(yīng)(氨基?；磻?yīng))，生成亮氨酰-tRNA（Leu-tRNALeu），為蛋白質(zhì)的生物合成提供原料。LeuRS可進(jìn)一步分為細(xì)菌型和古菌/真核型。這兩種類型的LeuRS都有催化結(jié)構(gòu)域（負(fù)責(zé)氨基酸活化和氨基?；P1結(jié)構(gòu)域（負(fù)責(zé)編校）、α-螺旋束結(jié)構(gòu)域和C-末端結(jié)構(gòu)域（CTD,負(fù)責(zé)結(jié)合tRNA）各一個(gè)。細(xì)菌型LeuRS和古菌LeuRS的CTD均被報(bào)道負(fù)責(zé)識(shí)別tRNALeu，但因其一級(jí)序列和三級(jí)結(jié)構(gòu)不同，其識(shí)別tRNALeu的機(jī)制也不同。

　　在人類致病菌白色念珠菌（Candida albicans）中進(jìn)化出一種嵌合的絲氨酸t(yī)RNA[CatRNASer(CAG)]，該tRNASer既可以被絲氨酰tRNA合成酶（SerRS）識(shí)別生成Ser-tRNASer,又可以被LeuRS識(shí)別生成Leu-tRNASer，導(dǎo)致蛋白質(zhì)組約97%的CUG被翻譯為Ser, 3%被翻譯為Leu，從而引起蛋白質(zhì)組的紊亂，在白色念珠菌的表型和致病過程中產(chǎn)生重要影響。已有研究揭示SerRS識(shí)別CatRNASer(CAG)的機(jī)制，而LeuRS識(shí)別該tRNASer的機(jī)制尚不清楚。除CaLeuRS外，真核LeuRS（如人細(xì)胞質(zhì)LeuRS和酵母LeuRS）均可識(shí)別該tRNASer，而其它類型的LeuRS（如白色念珠菌線粒體LeuRS,嗜熱古菌LeuRS和大腸桿菌LeuRS）卻不能識(shí)別。真核和古菌LeuRS最大的不同在于它們CTD不同，暗示白色念珠菌的CTD對(duì)于識(shí)別CatRNASer(CAG)非常重要。

　　在王恩多研究員和周小龍副研究員的指導(dǎo)下，博士研究生紀(jì)泉泉等人發(fā)現(xiàn)，CaLeuRS的CTD在識(shí)別CatRNASer(CAG)和CatRNALeu中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。截去C-末端的5個(gè)氨基酸殘基（Glu1097，Val1096，Asn1095，Lys1094和Ile1093），CaLeuRS完全喪失氨基酰化活力。他們進(jìn)一步鑒定出CTD中三個(gè)關(guān)鍵的賴氨酸殘基（Lys938，Lys941和Lys1007），在亮氨酰化CatRNASer(CAG)和CatRNALeu過程中它們協(xié)同發(fā)揮重要作用；還借助凝膠遷移實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其兩點(diǎn)或三點(diǎn)的突變都會(huì)影響酶與tRNA的結(jié)合；研究結(jié)果在酵母larS基因敲除菌株中也得到驗(yàn)證。該項(xiàng)研究擴(kuò)展了人們對(duì)白色念珠菌細(xì)胞質(zhì)中CTG密碼子模糊性機(jī)制的研究，同時(shí)豐富了人們對(duì)于真核LeuRS識(shí)別tRNALeu機(jī)制的認(rèn)識(shí)。

　　該項(xiàng)研究獲得國家基礎(chǔ)研究基金、國家自然科學(xué)基金、中科院、上海市科委等的經(jīng)費(fèi)資助；數(shù)據(jù)收集工作得到生化與細(xì)胞所公共技術(shù)服務(wù)中心的支持。（生化與細(xì)胞所）

C-末端結(jié)構(gòu)域3個(gè)關(guān)鍵賴氨酸影響酶與tRNA的結(jié)合

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