研究揭示LSD1結構域在亮氨酰tRNA合成酶催化過程的作用

　　中科院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所王恩多研究組近日在Biochemical Journal上發表了該小組最新研究論文：原核與真核生物亮氨酰-tRNA合成酶的亮氨酸專一結構域1的功能鑒定。

　　亮氨酰-tRNA合成酶在體內負責催化亮氨酸和對應tRNA之間的酯化反應，生成亮氨酰-tRNA為蛋白質生物合成提供原料。根據特定插入序列在結構中的空間位置以及有無特征的延伸結構域，亮氨酰-tRNA合成酶被劃分為細菌類、古菌類和真核類。與原核來源的亮氨酰-tRNA合成酶相比，真核以及古菌類亮氨酰-tRNA合成酶在進化的過程中獲得了許多獨特的功能未知的結構元件，亮氨酸專一結構域1( leucine-specific-domain 1,LSD-1）就是其中之一。

　　王恩多實驗室的周小龍博士研究了古菌和真核來源的亮氨酰-tRNA合成酶的LSD-1元件，結果發現，在古菌和真核亮氨酰-tRNA合成酶共有的LSD-1區域引入突變時會顯著降低酶的氨基酸活化活力，而幾乎不影響tRNA氨基酰化的活力。但將真核亮氨酰-tRNA合成酶的LSD-1特有的延長部分突變后會嚴重影響其tRNA氨基酰化活力。

　　該研究揭示了LSD-1結構域在亮氨酰-tRNA合成酶催化過程的作用：不參與轉移后編校反應，維持了tRNA氨基酰化所需要的構象。

　　該研究工作得到中國科學院、科技部重大科學研究計劃、國家自然科學基金委以及上海市科委的資助。