研究前沿：蛋白質在肌肉修復過程中的作用

　　研究人員報告說，一種已知對蛋白質合成很重要的蛋白質也會以一種意想不到的方式影響肌肉再生和生長。研究人員說，這一發表在Journal of Clinical Investigation上的發現將來可能會帶來治療肌肉無力和肌肉質量下降等疾病的新方法。

　　領導這項研究的伊利諾伊大學細胞與發育生物學教授Chen Jie說，科學家們長期以來一直在研究亮氨酸tRNA合成酶(LRS)在蛋白質合成中的作用。

　　圖片來源：Journal of Clinical InvesTigaTion

　　"在過去的5-10年里，科學家們開始意識到LRS和其他類似的蛋白質具有獨立于蛋白質合成的功能，"Chen說道。"以前，我的實驗室和其他實驗室發現，LRS的功能之一就是調節細胞生長。我們的新研究首次報道了它在肌肉再生中的作用。"

　　Chen和她的同事在新的研究中使用了哺乳動物細胞培養和小鼠。他們比較了正常和低于正常LRS水平小鼠的肌肉修復速度。他們發現，組織中LRS水平較低的老鼠從肌肉損傷中恢復的速度要比LRS水平正常的老鼠快得多。

　　細胞中LRS蛋白減少70%并不影響蛋白質的合成。"但較低的水平確實對肌肉再生有積極的影響，"她說。"我們發現，受傷7天后，LRS越低，修復后的肌肉細胞越大。"雖然降低人體的LRS是不可能的，但研究人員尋找了另一種方法來阻止它的影響。

　　Chen和她的同事進一步闡明了LRS影響肌肉再生的確切分子機制。這使得他們假設，他們在韓國的合作者先前開發的一種無毒抑制劑，可以在不干擾LRS在蛋白質合成中的作用的情況下，阻止LRS對肌肉細胞的影響。

　　"我們證明這種抑制劑對哺乳動物細胞和小鼠都有效，"Chen說。當抑制劑存在時，肌肉修復更快，再生的肌肉更強壯。

　　Chen教授表示隨著科學的進步，研究人員對曾經被認為只在細胞中起單一作用的蛋白質的多功能性有了更深入的了解。

　　她說："我們現在明白了'蛋白質兼職'功能，即一種蛋白質在細胞內做許多不同的事情，是一種常態。"

　　Chen和她的同事正在研究LRS對年老老鼠的影響，年老老鼠比年輕老鼠重建肌肉更慢，肌肉張力也更弱。

　　參考資料：

　　Kook Son eT al， NonTranslaTional funcTion of leucyl-TRNA synTheTase regulaTes myogenic differenTiaTion and skeleTal muscle regeneraTion， Journal of Clinical InvesTigaTion (2019). DOI： 10.1172/JCI122560