AARS2,全称Alanyl-tRNA synthetase 2,是一种在细胞内编码丙氨酰-tRNA合成酶的基因。丙氨酰-tRNA合成酶是氨基酸激活酶(ARS)家族的一员,负责将丙氨酸与相应的tRNA结合,参与蛋白质合成过程。除了在蛋白质合成中的作用,AARS2还与多种生物学过程相关,包括代谢、免疫应答和神经退行性疾病。
AARS2的突变与多种疾病相关。例如,AARS2基因突变可以导致婴儿期心肌病和晚发性脑白质病变。这些疾病通常表现为认知障碍、运动障碍和眼震等症状[5][6]。此外,AARS2基因突变还与卵巢功能不足相关,这是一种导致女性在40岁之前出现绝经的疾病[3]。
除了在疾病中的作用,AARS2还与细胞内的代谢过程相关。例如,AARS2可以感知细胞内的L-乳酸水平,并通过催化L-乳酸与蛋白质上的赖氨酸残基发生乳酰化反应,从而调节蛋白质的功能。这种乳酰化反应可以影响细胞内的多种生物学过程,包括氧化磷酸化和DNA感应[1][2]。
AARS2在癌症中也发挥着重要作用。研究发现,AARS2在多种癌症中表达上调,并且与不良预后相关。AARS2的过表达可以促进癌细胞的增殖和迁移,从而影响癌症的发生和发展[4]。
综上所述,AARS2是一种重要的基因,参与调控细胞内的蛋白质合成、代谢、免疫应答和神经退行性疾病。AARS2的突变与多种疾病相关,包括婴儿期心肌病、晚发性脑白质病变和卵巢功能不足。此外,AARS2还与细胞内的代谢过程相关,并且与癌症的发生和发展有关。
参考文献:
1. Li, Heyu, Liu, Chao, Li, Ran, Lin, Shixian, Zhang, Long. 2024. AARS1 and AARS2 sense L-lactate to regulate cGAS as global lysine lactyltransferases. In Nature, 634, 1229-1237. doi:10.1038/s41586-024-07992-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39322678/
2. Mao, Yunzi, Zhang, Jiaojiao, Zhou, Qian, Xu, Wei, Zhao, Shimin. 2024. Hypoxia induces mitochondrial protein lactylation to limit oxidative phosphorylation. In Cell research, 34, 13-30. doi:10.1038/s41422-023-00864-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38163844/
3. França, Monica Malheiros, Mendonca, Berenice Bilharinho. 2021. Genetics of ovarian insufficiency and defects of folliculogenesis. In Best practice & research. Clinical endocrinology & metabolism, 36, 101594. doi:10.1016/j.beem.2021.101594. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34794894/
4. Liu, Long, Gao, Jie, Liu, Xudong, Shi, Ji Hua, Zhang, Shuijun. 2023. AARS2 as a novel biomarker for prognosis and its molecular characterization in pan-cancer. In Cancer medicine, 12, 21531-21544. doi:10.1002/cam4.6682. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37990642/
5. Axelsen, Tobias Melton, Vammen, Tzvetelina Lubenova, Bak, Mads, Stenør, Christian Midtgaard, Grønborg, Sabine. 2021. Case report: 'AARS2 leukodystrophy'. In Molecular genetics and metabolism reports, 28, 100782. doi:10.1016/j.ymgmr.2021.100782. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34285876/
6. Szpisjak, Laszlo, Zsindely, Nora, Engelhardt, Jozsef I, Kovacs, Gabor G, Klivenyi, Peter. 2016. Novel AARS2 gene mutation producing leukodystrophy: a case report. In Journal of human genetics, 62, 329-333. doi:10.1038/jhg.2016.126. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27734837/