近日，英國《生物化學(xué)期刊》在線發(fā)表了中科院生化與細胞所題為HumancytoplasmicProXeditsmischargedtRNAProwithaminoacidbutnottRNAspecificity的研究成果，報道了人胞質(zhì)ProX編校誤氨基酰-tRNAPro的機理。
氨基酰-tRNA合成酶（aminoacyl-tRNAsynthetase,aaRS）是一類古老的多結(jié)構(gòu)域蛋白質(zhì)家族，催化tRNA的氨基酰化反應(yīng)，生成氨基酰-tRNA（aminoacyl-tRNA），為蛋白質(zhì)生物合成提供原料。根據(jù)aaRS一級序列中的特征結(jié)構(gòu)花式（motifs）以及催化功能域拓撲結(jié)構(gòu)，20種aaRS被分為兩類，I類酶和II類酶各10種。研究人員發(fā)現(xiàn)，存在一類蛋白質(zhì)分子，它們的一級序列中包含了aaRS的特征結(jié)構(gòu)花式，或者在三級結(jié)構(gòu)上含有aaRS的某些特征結(jié)構(gòu)域。這類蛋白質(zhì)分子稱為類氨基酰-tRNA合成酶（類aaRS）。與aaRS的經(jīng)典功能相比，類aaRS的功能多樣，包括蛋白質(zhì)翻譯控制、參與氨基酸合成和強化DNA合成等等。
一般認為，aaRS的祖先蛋白質(zhì)分子以核心酶（coreenzyme）存在，行使基本的催化功能。如今的aaRS是通過在該祖先核心酶在進化中逐漸插入其它結(jié)構(gòu)域成為具有更多功能的酶而來。目前自然界所有已知的aaRS中，多數(shù)都有一些附加結(jié)構(gòu)域，與tRNA識別、氨基?；途幮Ｏ嚓P(guān)。序列和結(jié)構(gòu)類似性分析表明，類aaRS會在進化過程的不同階段被aaRS的核心酶招募，成為當(dāng)今aaRS的新結(jié)構(gòu)域。獨立存在的蛋白質(zhì)分子ProX，廣泛存在于多種物種中，與來源于細菌的脯氨酰-tRNA合成酶（ProRS）的順式編校結(jié)構(gòu)域（INS）同源。
王恩多研究組博士研究生阮亮亮、副研究員周小龍等研究了人細胞質(zhì)ProX（HsProX）基因HsproX在人的9株不同的細胞系中的轉(zhuǎn)錄水平，通過HsProX的基因克隆和高表達得到了高純度的蛋白質(zhì)，研究了HsProX的編校功能。研究結(jié)果表明HsProX可以專一水解誤氨基酰化的Ala-tRNAPro；雖然tRNA的CCA76末端對HsProX的編校活力至關(guān)重要，但沒有tRNA的底物特異性。另外，鑒定了影響HsProX編校活力的關(guān)鍵氨基酸殘基。
該工作得到了國家自然科學(xué)基金、國家重大科學(xué)研究計劃、*上海生命科學(xué)研究院青年人才領(lǐng)域前沿項目等項目的資助。
