[发明专利]亮氨酰-tRNA合成酶2应用

说明书

本发明提供亮氨酰‑tRNA合成酶2对骨骼肌损伤后修复的应用；优点为：有效促进骨骼肌损伤后修复。

技术领域

本发明涉及亮氨酰-tRNA合成酶2应用。

背景技术

骨骼肌由单核成肌细胞相互融合形成的多核肌管有序排列而成。这种单核成肌细胞融合形成多核肌纤维的过程被称为肌生成(Myogenesis)，是骨骼肌发育和损伤修复的关键步骤。肌生成是一个高度有序、相互协调的过程。它依赖骨骼肌干细胞(muscle stemcell，MuSC)激活、增殖、定向分化为成肌细胞，进而融合形成多核的肌管。在损伤的刺激下，静息的MuSC受到激活并分化成短时间内旺盛增殖的成肌细胞簇。此类细胞簇迁移至损伤部位，进一步分化并相互融合形成多核的肌纤维替代损伤的骨骼肌。因此肌源性再生及分化是肌生成的核心和基础，并受多种因素如肌源性调节因子(myogenic regulatoryfactors，MRFs)、短肽以及线粒体功能的影响。

亮氨酰-tRNA合成酶(leucyl-tRNA synthetase，LARS)分为LARS1 及LARS2(或被称为线粒体LARS，mt-LARS)。它们是氨基酰-tRNA合成酶 (Aminoacyl-tRNA synthetases，AARSs)家族成员之一。此家族成员催化各自对应的氨基酰与对应的tRNA形成氨基酰-tRNA复合物参与蛋白质合成，因此在蛋白质合成过程中扮演及其关键的作用。根据AARSs的功能特点以及蛋白结构，此家族成员可以分为I型及II型AARS。I型AARS包含两个保守的氨基酸序列(HIGH和KMSKS)，它们包含在参与ATP结合的“Rossmann折叠”结构基序中。相反，II型AARS是由三个结构基序组成的，它将氨基酸连接到tRNA末端核苷酸的3’OH上，形成活性位点。LARS1 属于I型AARS，它具有Rossman折叠、一个插入的CP1结构域、一个tRNA 结合的反密码子结构域和一个C-末端延伸结构域，催化亮氨酰-tRNA复合物的合成。但是近年来，研究逐渐发现AARS家族成员的功能并不局限于氨基酰-tRNA的合成，它们还参与许多重要功能的调控作用。Yoon等的研究提示LARS1在调控亮氨酸代谢方面起重要作用。并且它可以感知细胞内的亮氨酸水平并反馈给mTORC1，从而调控细胞的蛋白合成、代谢、自噬以及细胞增殖。

2000年Bullard的科研团队克隆纯化出了LARS2蛋白。与LARS1相似， LARS2同样含有特征性的I型AARS基序，以及与其他物种线粒体及细菌 LARS蛋白高度同源的区域。进一步分析LARS2 cDNA编码的蛋白质表明，它含有903个氨基酸，以及一个由前21个氨基酸构成的线粒体信号序列。该蛋白的单体结构即为酶的活性状态。研究发现人类的LARS2同样能够催化大肠埃希菌tRNA形成氨基酰-tRNA复合物。2005年't Hart发现LARS2 基因可能是糖尿病的易感基因之一。此后研究发现LARS2基因突变与Perrault综合征的听力缺失和卵巢功能早衰，婴幼儿期致死性的多系统功能不全线以及粒体肌病以及相关，体外研究同时发现LARS2基因突变导致酵母的线粒体功能受抑制。但该蛋白的具体的作用及机制目前仍缺乏研究。

发明内容

本发明针对以上问题，提供亮氨酰-tRNA合成酶2应用。

发明目的通过以下方案实现：亮氨酰-tRNA合成酶2对肌肉损伤后修复的应用。

亮氨酰-tRNA合成酶2对骨骼肌损伤后修复的应用。

亮氨酰-tRNA合成酶2通过影响线粒体功能调控损伤骨骼肌的修复的应用。

亮氨酰-tRNA合成酶2在缺血损伤骨骼肌修复中的应用。

亮氨酰-tRNA合成酶2在成肌细胞分化中的应用。

亮氨酰-tRNA合成酶2在线粒体稳定性的维持中的应用。

优点是：有效促进骨骼肌损伤后修复；LARS2维持线粒体形态的稳定性。

附图说明