血红素结合人细胞质精氨酰-tRNA合成酶并抑制其催化活力

2010-10-09 16:32 来源: 中国科学院
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  10月5日,J. Biol. Chem.在线发表了中科院上海生命科学研究院生化与细胞所王恩多研究组研究论文:血红素结合人细胞质精氨酰-tRNA合成酶并抑制其催化活力。

  人细胞质精氨酰-tRNA合成酶(hcArgRS)催化tRNAArg氨基酰化生成Arg-tRNAArg。Arg-tRNAArg一方面是蛋白质生物合成的原料,参与蛋白质合成;另一方面它也是精氨酰-tRNA:蛋白质转移酶的底物,转移精氨酰基到蛋白质的N-末端,参与依赖泛素化的“N-末端规则”蛋白质降解途径。哺乳动物细胞的ArgRS既参与蛋白质生物合成,又参与蛋白质的降解,如何调节ArgRS的这两个相反的功能是非常重要的科学问题。血红素作为信号分子,参与到许多重要的生命活动中,其中“N-末端规则”途径就是一个血红素的感应器。

  王恩多实验室的杨芳博士研究了血红素与hcArgRS在体外的相互作用,研究结果表明,血红素能够以hcArgRS的Cys-115作为特异性的轴向配体与之结合,血红素通过抑制hcArgRS的第一步反应—氨基酸活化反应,而抑制酶的tRNA精氨酰化活力。血红素诱导hcArgRS的寡聚化是其抑制该酶催化活力的主要原因。氨基酰-tRNA合成酶家族是一个功能多样的蛋白质家族,该研究对进一步深入探索哺乳动物ArgRS新的生物学功能提供了极有价值的线索。

  该研究工作得到科技部重大科学研究计划,中国博士后基金,上海市博士后基金,中科院王宽诚博士后基金以及上海生科院博士后基金的经费资助。