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熱烈慶賀：上海生科所亮氨酸結(jié)構(gòu)域（LSD）氨基?；途幮９δ?/h3>
最近更新時間：2013-3-29
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亮氨酸特異結(jié)構(gòu)域（LSD）是一個緊密有序的結(jié)構(gòu),，它參與了多數(shù)亮氨酰-tRNA合成酶（LeuRSs）中保守KMSKS催化環(huán)的定位,。然而支原體LeuRSs中四肽GKDG取代了LSD結(jié)構(gòu)域。近日,，中科院生物化學與細胞生物學研究所王恩多研究組原核生物中亮氨酰-tRNA合成酶（LeuRS）的亮氨酸專一結(jié)構(gòu)域（LSD）參與調(diào)節(jié)酶的編校功能以及對tRNA的識別,。相關(guān)研究成果于2013年3月21日發(fā)表在Nucleic Acids Research期刊上。
此外王恩多研究組曾指出了人胞質(zhì)ProX編校誤氨基酰-tRNAPro的機理,，并于2013年2月15日發(fā)表生物化學雜志,。
在長期的進化中，氨基酰-tRNA合成酶（aaRS）通過不斷招募新的結(jié)構(gòu)域來保證催化反應(yīng)的效率和專一性,。 LSD是LeuRS區(qū)別于其它I類aaRS*的結(jié)構(gòu)域,，它鄰近酶的催化活性中心（KMSKS 環(huán)）。相比LeuRS中廣泛存在的氨基酰化結(jié)構(gòu)域,，編校結(jié)構(gòu)域和tRNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域，很多物種如支原體（Mycoplasma）,，枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）來源的LeuRS中缺失了LSD,。序列比對發(fā)現(xiàn)來自運動型支原體 （Mycoplasma ） 的LeuRS（MmLeuRS）僅用GKDG組成的四肽來代替LSD。先前該研究組已報道過MmLeuRS還缺失了LeuRS通常具有的稱為CP1的編校結(jié)構(gòu)域,。
博士研究生閆衛(wèi),，譚敏博士等利用天然具有LSD的EcLeuRS和缺少LSD的MmLeuRS為研究對象，通過將LSD與GKDG四肽在兩種酶之間的互相替換,，發(fā)現(xiàn)：盡管LSD對EcLeuRS的氨基?；δ苤陵P(guān)重要， 但是來自MmLeuRS的GKDG四肽可以功能性地代償EcLeuRS的LSD,。反之將EcLeuRS的LSD和CP1同時整合到MmLeuRS中,，同樣獲得了高催化活力的嵌合酶，這在一定程度上模擬了LeuRS的進化過程,。進一步的研究表明： LeuRS整合LSD后加強了轉(zhuǎn)移后編校功能,，其不依賴tRNA的轉(zhuǎn)移前編校功能則被抑制。 LSD還參與對tRNALeu的識別,， 其K598殘基可以識別tRNALeu 的可變莖環(huán)的大小和第20位的特定核苷酸,。該研究一方面揭示了原核生物中LeuRS的LSD的新功能及作用機制，另一方面增進了人們對LeuRS進化及其分子內(nèi)大結(jié)構(gòu)域間相互作用的認識,。同時,，該結(jié)果為aaRS和tRNA同進化假說提供了新的實驗證據(jù)。
該項工作得到了國家科技部,、國家基金委,、中國科學院和上海市科學技術(shù)委員會的資助。