韩国国立首尔大学Sunghoon Kim 教授访问我室并做学术报告

韩国国立首尔大学Sunghoon Kim 教授访问我室并做学术报告

2019年11月13日,应陆剑研究员邀请,来自韩国国立首尔大学的Sunghoon Kim教授访问了北京大学蛋白质与植物基因重点实验室,并在王克桢楼348会议室进行了题为“Finding Future Medicine from Human Protein Synthesis Enzymes”的精彩报告,讲座由陆剑研究员主持。

Sunghoon Kim 教授任职于韩国国立首尔大学药学院分子医学与生物医药学系,其实验室致力于对氨酰tRNA合成酶(aminoacyl-tRNA synthetase, ARSs)功能的研究,他们发现许多ARSs在细胞命运决定等过程中发挥重要作用,相关工作大多发表在Nature, Cell, Journal of cell science等主流杂志。在此次报告中Sunghoon Kim 教授主要介绍了有关ARSs在合成氨酰tRNA以外的功能以及其与人类疾病的病理生理学的联系的一系列工作。

在早期研究中,ARSs被认为只是用于合成氨酰tRNA的酶,但从真菌到更高等的真核生物,ARSs的结构域增多,结构趋于复杂,故猜测ARSs可能有合成氨酰tRNA以外的功能。越来越多的研究也发现ARSs可与多种细胞因子相互作用并参与了肿瘤抑制、癌症转移等过程,对维持生物体的稳态有非常重要的作用。多tRNA合成酶复合物(multi-tRNA synthetase complex, MSC)帮助tRNA与氨基酸结合并转移到翻译机器参与翻译,而约一半的ARSs可组装在MSC中发挥功能,因此Sunghoon Kim 教授以MSC中部分亚基(AIMP2, LRS, KRS)为例介绍了它们在各种细胞通路中的作用。如维持MSC完整性的AIMP2是一种肿瘤抑制因子,而在癌症中会产生一种新的剪接变体DX2并与AIMP2组成复合物AIMP2-DX2,AIMP2-DX2会干扰AIMP2的正常作用并与HSP70作用从而促进癌细胞的生长,抑制AIMP2-DX2则可抑制肿瘤细胞的生长;LRS可在亮氨酸浓度高时激活RagD从而激活mTORC1,将LRS-RagD作为药物靶点抑制mTOR通路则对有雷帕霉素抵抗性的肿瘤有效;KRS与67LR相互作用会促进癌症转移,因此KRS-67LR可作为抑制癌症转移的靶点。除了在胞外发挥作用,很多ARSs也会被分泌到胞外,在人的体液中可以检测到多种ARSs的存在。而这些在胞外的ARSs在调控生物体稳态方面有重要的功能。这一系列研究表明ARSs不仅可通过其催化功能影响翻译的准确率和速度,还可以通过其非催化功能在胞内或胞外参与各种通路来响应各种信号以维持生物体的稳态。若是这个过程出现了问题就可能导致一些疾病,因此ARSs非催化功能的作用通路可以作为疾病治疗的潜在靶点,这为人类疾病的治疗提供了新的角度。