余巍课题组发现乙酰化修饰对氨酰tRNA合成酶的调控及抑制超氧应激的分子机理

       201719日,遗传工程国家重点实验室余巍课教授题组研究发现乙酰化修饰对氨酰tRNA合成酶的调控及抑制超氧应激的分子机理,题为:Acetylation promotes TyrRS nuclear translocation to prevent oxidative damage的研究论文方式发表于《美国科学院院报》(Proc. Natl. Acad. Sci. USA.


       氨酰tRNA合成酶是一个进化上非常保守的酶家族,它们经典的功能是作为蛋白质翻译的一部分,催化氨基酸与其对应的tRNA之间的氨酰化反应。许多氨酰tRNA合成酶某些位点突变可导致神经退行性疾病,如2型腓骨肌萎缩症。最近,越来越多的研究表明,这些氨酰tRNA合成酶具有特定的“非经典”的功能,如酪氨酸氨酰tRNA合成酶(TyrRS)被报道可以作为白藜芦醇的靶点,在应激条件下转移至细胞核,影响DNA损伤修复。但在超氧应激下如何调控TyrRS 入核并不清楚。余巍课题组首次发现了乙酰化修饰在调控TyrRS入核中的意义,证明了在超氧应激下,位于TyrRS核定位序列的K244位点被乙酰转移酶PCAF修饰,进而改变TyrRS构象并促进其转移至细胞核。入核之后的TyrRS激活转录因子E2F1从而上调BRCA1RAD51DNA损伤修复相关的基因转录,并且促进了DNA损伤之后的同源重组修复,这一结果也在斑马鱼模型上得到验证。同时,SIRT1作为定位在细胞核的去乙酰化酶,对TyrRS K244位点进行去乙酰化,促进其转移至核外。这是首次揭示乙酰化修饰在氨酰tRNA合成酶功能调控中的意义,本研究不仅加深了我们对氨酰tRNA合成酶这一古老酶系的认识,而且丰富了SIRT1调控DNA损伤通路的了解,并有可能发展针对TyrRS K244位点的药物来抑制DNA损伤引起的疾病。

        遗传工程国家重点实验室、遗传与发育协同创新中心的余巍研究员为该论文通讯作者,生科院2012级本科生曹玄烨,2015级博士研究生李超群和2013级本科生肖思羽为该论文并列第一作者,其中曹玄烨获得了“拔尖人才”计划支持,肖思羽获得了“莙政学者”支持。本研究得到了国家科技部、国自然基金委和上海市科委等项目的资助。余巍研究员长期从事乙酰化修饰对细胞生理功能调控的研究,近年取得了一系列研究成果,发表在CellScienceMolecular CellPNASJBC等国际学术期刊,2014年引进回国获得了“东方学者”人才项目的支持。


文章链接:http://www.pnas.org/content/early/2017/01/04/1608488114.full.pdf


发布日期:2017/1/11