上海恒遠報道：酪氨酰-tRNA合成酶（TyrRS），因在蛋白質合成中發揮必不可少的氨酰化作用而眾所周知。*近，有研究證明TyrRS被轉運到細胞核，并抵御由于氧化應激引起的DNA損傷。然而，TyrRS核定位的機制尚不明確。近日，來自復旦大學生命科學學院的研究人員報道稱，為了響應氧化應激，TyrRS會變得高度乙酰化。相關研究結果發表在1月9日的《PNAS》雜志。

   這項研究的通訊作者是復旦大學生命科學學院青年千人教授余巍博士，其2009年畢業于復旦大學獲得理學博士學位，導師是管坤良教授和熊躍教授。2009年9月至2012年8月，于美國威斯康辛大學麥迪遜分校（University of Wisconsin-Madison） Prof. John Denu (AAAS Fellow) 實驗室從事博士后工作，2012年9月，晉升為該校生物分子生化系助理研究員（Assistant Scientist），2014年2月被復旦大學生命科學學院聘為研究員、博士生導師，獲得“東方學者”特聘教授的稱號。余巍教授主要從事蛋白質的乙酰化修飾和代謝相關疾病的研究。近10年來，在Cell、Science等知名刊物共發表研究論文10篇，總影響因子184。

   氨酰-tRNA合成酶（AARSs）是由20種酶組成的一個家族，這些酶通過酯化它們同源tRNAs 3’端上的特定氨基酸，而催化蛋白質合成的步。近日，有研究發現AARSs參與了具體的生理反應，如細胞凋亡、細胞生長和血管生成。酪氨酰-tRNA合成酶（TyrRS或YARS）在真核生物中是保守的，從昆蟲到人類，多基個因突變已在其催化結構域中得以確定。這些突變與顯性遺傳的Charcot Marie Tooth（CMT）疾病相關，這是一種常見的外周神經系統紊亂，是由軸突變性和脫髓鞘引起的。

   為了響應氧化應激損傷或血清饑餓脅迫，TyrRS轉位到細胞核，在那里它可以通過激活轉錄因子E2F1和隨后的下游DNA修復基因，而抵御DNA損傷。值得注意的是，白藜蘆醇可直接結合TyrRS的活性位點，從而引導TyrRS到細胞核，并刺激聚（ADP-核糖）聚合酶1（PARP1）的NAD+依賴性的auto-poly-ADP-核糖基化。有趣的是，在TyrRS的反密碼子識別域中的一個六勝肽序列，已被確定為一個核定位信號（NLS）。然而，在應激過程中TyrRS通過何種機制被重新分配在細胞質和細胞核隔室之間，以及TyrRS定位對其氨基酰化和DNA損傷保護的活性的影響，仍然是未知的。

   蛋白乙酰化——一個翻譯后修飾過程，在進化上一直是保守的——近年來得到了廣泛的研究。乙酰化調節著多種細胞過程，包括基因沉默、氧化應激、DNA修復、細胞存活和遷移、代謝。大多數的乙酰化蛋白質作為細胞核中的轉錄因子和核外的代謝酶。引人注目的是，多個氨酰tRNA合成酶的乙酰化，包括酪氨酰tRNA合成酶，已在許多蛋白質組學研究中被報道過。然而，乙酰化和AARS之間的聯系還有待于確認。

   在這項研究中，研究人員報道稱，為了響應氧化應激，TyrRS變得高度乙酰化，這會促進核易位。此外，p300/CBP相關因子（PCAF），一種乙酰基轉移酶，和Sirtuin 1（SIRT1），一種NAD+依賴性的去乙酰化酶，以一種乙酰化依賴性的方式調節著TyrRS核定位。氧化應激可增加PCAF水平，并降低SIRT1水平和去乙酰化酶活性，所有這些都促進了超乙酰TyrRS的核轉位。

   此外，TyrRS主要是在靠近核定位信號（NLS）的K244殘基上被乙酰化的，乙酰化可抑制TyrRS的氨基酰化活性。分子動力學模擬表明，K244的乙酰化可誘導NLS 附近的TyrRS構象變化，從而促進乙酰TyrRS的核轉位。在這項研究中，作者表明，在哺乳動物細胞和斑馬魚中，TyrRS的乙酰化K244殘基可通過激活轉錄因子E2F1的下游DNA修復基因，而抵御DNA損傷。這項研究揭示了一種以前未知的機制，乙酰化通過這種機制調節一種氨酰tRNA合成酶，從而影響DNA損傷的修復通路。BIM試劑盒喜賀復旦大學生命科學學院發表*新研究成果。感謝復旦大學生命科學學院研究者所辛勤付出的勞動成果。上海恒遠近期重點推出BIM試劑盒，擁有靈敏性好，特異性高等優點，深受新老客戶好評，新年優惠促銷季，趕緊拿起電話訂購吧！