氨酰trna合成酶

氨酰tRNA合成酶（Aminoacyl-tRNA synthetase，简称aaRS）是一类关键酶，负责在蛋白质合成过程中将特定氨基酸连接到对应的tRNA分子上，确保遗传信息从mRNA到蛋白质的精准翻译。每种aaRS严格对应一种氨基酸和相应的tRNA，其功能异常可能导致翻译错误或疾病。

氨基酸活化与连接1.

aaRS通过两步反应完成氨基酸与tRNA的结合：

激活阶段：氨基酸与ATP反应生成氨酰-AMP（中间产物），释放焦磷酸。 转移阶段：氨酰基从AMP转移到tRNA的3'端（或2'端，取决于酶类型），形成氨酰-tRNA。 这一过程依赖酶的高特异性识别，确保氨基酸与tRNA的严格匹配。校对机制2.

部分aaRS具有编辑活性（如异亮氨酰-tRNA合成酶），可水解错误连接的氨基酸（如将缬氨酸从tRNA上移除），将翻译错误率降至约10⁻⁴。

结构域组成1.催化结构域：负责ATP结合和氨基酸活化。 反密码子结合域：识别tRNA的特定区域（如反密码子环或受体茎）。 例如，苯丙氨酰-tRNA合成酶通过反密码子识别tRNA，而丝氨酰-tRNA合成酶主要依赖受体茎结构。分类依据2.

根据结构和催化机制，aaRS分为I型和II型：

I型（如酪氨酰-tRNA合成酶）：多为单体，将氨基酸连接到tRNA的2'-OH。 II型（如天冬氨酰-tRNA合成酶）：常为二聚体或四聚体，连接至3'-OH。遗传密码解读的关键1.

aaRS是连接遗传密码（密码子）与氨基酸的“桥梁”，其特异性保证了翻译的准确性。例如，亮氨酰-tRNA合成酶仅识别亮氨酸及对应tRNA，避免错误掺入异亮氨酸。

进化与多样性2.

不同物种的aaRS具有高度保守性，但某些古菌或真核生物的酶可能通过结构域融合或附加组件（如编辑域）增强功能，反映了适应性进化。

遗传性疾病1.

aaRS基因突变可导致神经退行性疾病

（如Charcot-Marie-Tooth病）或代谢紊乱。例如，甘氨酰-tRNA合成酶突变与周围神经病变

相关。

自身免疫疾病2.

抗合成酶综合征

患者体内产生针对aaRS的自身抗体（如抗Jo-1抗体），引发间质性肺炎

和多发性肌炎

。

药物靶点3.

细菌

或真菌

的aaRS是抗生素（如莫匹罗星

）和抗真菌药物的靶点，通过抑制病原体蛋白质合成发挥作用。

人工设计aaRS1.

合成生物学尝试改造aaRS，用于非天然氨基酸的掺入，扩展蛋白质功能（如荧光标记或新型药物开发）。

机制未解之谜2.

部分aaRS（如赖氨酰-tRNA合成酶）具有非经典功能（如调控炎症反应），其多重角色仍在探索中。

氨酰tRNA合成酶的研究不仅深化了对生命基本过程的理解，也为疾病治疗和生物技术提供了新方向。

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氨酰trna
氨酰tRNA的结构和功能特点
原核生物蛋白质合成时的起始氨酰－tRNA是（）。
为氨基酰－tRNA和核糖体A位结合所必需的是（)。
Nature子刊：亮氨酸tRNA合成酶是乳腺癌的肿瘤抑制因子
tRNA 氨基酰化的无标记检测,Genes

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