蛋白质氨基酸修饰的发现和生理意义研究

氨基酸是细胞信号和代谢的重要调控因子。氨酰tRNA合成酶（ARS）和它所对应的氨基酸通常有着类似的调控功能。我们发现每个ARS可以催化形成相应的蛋白质赖氨酸上的氨基酸修饰并且传递氨基酸的信号。在细胞里，氨基酸可以促进ARS和它的底物蛋白的相互作用，从而促使ARS将活化的氨酰-腺苷酸（氨酰-AMP）结合到底物蛋白的赖氨酸的侧链氨基上形成氨基酸修饰。氨基酸修饰可以被去乙酰化酶SIRT家族去修饰，特别是SIRT1和SIRT3。说明了去氨基酸修饰和去乙酰化修饰可能有着类似的机理。mTORC1 信号通路中的关键蛋白RagA/B 的142位赖氨酸（K142）上的可逆的亮氨酸修饰可以调控mTORC1信号通路的活性。细胞凋亡信号通路中的关键蛋白caspase9的 409/410位赖氨酸（K409/410）以及 ASK1 的688位赖氨酸（K688）上的谷氨酰胺修饰可以抑制细胞的凋亡。总的来说，我们发现了ARS的不同于蛋白质合成的新的催化活性，以及细胞内氨基酸信号的感知和传递的机制，并为氨基酸和ARS的调控功能提供了新的机理解释。

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