PNAS：古老酶类“摇身一变”在人体中实现新功能
查字典生物网
2016-12-14
近日，一项发表在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究报告中，来自斯克里普斯研究所的研究人员通过研究发现，人类机体的酶类似乎同细菌细胞中的酶类并没有改变多少，实际上，这种酶类非常特殊，因为其有能力改变自身的形状，但却并未对基本的架构进行改良。
文章中，研究者Schimmel及其同事重点对酶类家族成员氨酰基tRNA合成酶进行了相关研究，这些酶类源于古老细菌，在过去其能够编码遗传信息来帮助产生氨基酸，随着时间延续，这些酶类就会进化成为在高度复杂生命体中履行多种功能的关键酶类，比如人类。氨酰基tRNA合成酶和有机体复杂性的构成有关，比如产生人类机体的组织和器官。当然这些新功能也会被一些“修饰品”所控制，或者能够被氨酰基tRNA合成酶所调节，这在细菌细胞中往往是缺失的，然而有一种关键的氨酰基tRNA合成酶—AlaRS，其缺少了任何新的修饰，同时其也能够利用一种先前存在的结构来在人类机体中扮演多种功能。
这项研究中，研究人员利用两种成像技术：X射线晶体学技术和小角x射线散射技术来深入分析AlaRS，结合功能性分析，最终研究者阐明了AlaRS的结构域—C-Ala，其能够在人类机体中承担一种新的角色，研究者将其比作飞机的翅膀，Schimmel说道，大自然会为我们提供多种方式来重塑问题，比如C-Ala，一旦出现这种重塑现象就代表着新功能的产生。
下一步研究者将通过深入研究来阐明人类机体中C-Ala的新功能，当然这对于研究和氨酰基tRNA合成酶突变相关的人类疾病非常关键，比如神经变性疾病等。
