3月30日，國際學術(shù)期刊Nucleic Acids Research（《核酸研究》）在線發(fā)表了我校生命學院劉如娟課題組與特聘教授王恩多課題組[中科院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心（上海生物化學與細胞生物學研究所）]最新研究成果“Molecular basis of the multifaceted functions of human leucyl-tRNA synthetase in protein synthesis and beyond”（人類亮氨酰-tRNA合成酶在蛋白質(zhì)合成及其它多方面功能的分子基礎(chǔ)）。

　　人胞質(zhì)亮氨酰-tRNA合成酶（hcLRS）是由10個結(jié)構(gòu)域組成的復雜的多功能蛋白質(zhì)氨基酰-tRNA合成酶（aaRS）。該酶催化tRNA氨基?；?，為蛋白質(zhì)合成提供原料。除此之外，hcLRS還可以作為亮氨酸感受器與RagD直接作用來調(diào)控雷帕霉素復合物1（mTORC1）信號通路，并參與細胞質(zhì)多氨酰基-tRNA合成酶復合物（MSC）的組裝。然而，hcLRS多功能的分子基礎(chǔ)和參與MSC組裝的機制（特別是hcLRS如何在感受亮氨酸后從氨基酰化功能轉(zhuǎn)換到結(jié)合RagD去調(diào)控亮氨酸感受器），目前還不清楚。

　　hcLRS的經(jīng)典功能和非經(jīng)典功能

　　該工作首次解析了hcLRS高分辨率晶體結(jié)構(gòu)。結(jié)合生物化學實驗和酶學動力學研究，研究人員發(fā)現(xiàn)tRNA和RagD都結(jié)合到hcLRS的同一個結(jié)構(gòu)域，并且它們與hcLRS的結(jié)合是互相排斥的。這個發(fā)現(xiàn)為hcLRS發(fā)揮tRNA氨基?；慕?jīng)典功能和非經(jīng)典功能的轉(zhuǎn)換提供分子基礎(chǔ)。此外，本項研究還闡釋了靶向hcLRS不同結(jié)構(gòu)域的多種小分子化合物的結(jié)合方式并提供了優(yōu)化這些化合物結(jié)構(gòu)的方案。研究結(jié)果為hcLRS的生物學功能和靶向hcLRS藥物的合理設(shè)計提供了新的認識。

　　劉如娟教授和王恩多教授為本文的共同通訊作者，上?？萍即髮W為第一完成單位。劉如娟教授和中科院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心（上海生物化學與細胞生物學研究所）的龍韜博士、博士生李浩為共同第一作者。來自歐洲分子生物學中心（EMBL，Grenoble，F(xiàn)rance）、復旦大學和安徽大學等單位的合作者參與此項研究。該研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、上科大科研啟動經(jīng)費以及中科院青促會基金的經(jīng)費支持。

　　全文鏈接：https://doi.org/10.1093/nar/gkaa189

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