Tars3-KO 基因敲除小鼠

Tars3，也称为Threonyl-tRNA synthetase 3，是哺乳动物中的一种重要的氨基酸合成酶。它在蛋白质合成过程中起着关键作用，负责将苏氨酸（Thr）氨基酸共价连接到相应的转运RNA（tRNA）上，形成苏氨酰-tRNA。这一过程对于蛋白质合成的准确性和效率至关重要。Tars3的表达模式和组织分布表明其在多种生物学过程中发挥着重要作用。

在哺乳动物中，Tars3主要在细胞质中表达，负责细胞质中的苏氨酸-tRNA合成。然而，研究发现，在高等真核生物中，还存在另一种与Tars3高度同源的蛋白质，称为TARSL2，它编码一种苏氨酰-tRNA合成酶样蛋白（ThrRS-L）。ThrRS-L与细胞质中的ThrRS具有高度的同源性，但在N端具有不同的延伸结构。TARSL2的表达模式表明它在多种组织中均有表达，但表达水平不均匀。与细胞质ThrRS不同，ThrRS-L不仅存在于细胞质中，还定位于细胞核中。ThrRS-L的核定位是通过其C端的一个核定位序列来实现的。研究发现，ThrRS-L具有氨基酸激活、氨基酸酰化和编辑活性。为了更准确地研究ThrRS-L的体外催化特性，研究者将ThrRS-L的N端延伸结构替换为ThrRS的N端延伸结构，构建了嵌合蛋白mThrRS-L-NT。结果显示，mThrRS-L-NT具有氨基酸激活、氨基酸酰化和编辑活性。与ThrRS相比，mThrRS-L-NT在tRNA识别和编辑能力方面存在差异。这些研究结果首次分析了ThrRS-L的氨基酸酰化和编辑活性，加深了对Tarsl2功能的理解[1]。

此外，研究发现，miR-720是胶质瘤迁移和侵袭的关键调控因子，它通过控制TARSL2的表达来实现这一功能。在胶质瘤组织中，miR-720的表达水平显著升高。功能实验表明，miR-720的过表达促进了胶质瘤细胞的迁移和侵袭，而miR-720的下调则抑制了胶质瘤细胞的迁移和侵袭。进一步研究发现，TARSL2是miR-720的直接和功能靶点。重新引入TARSL2到胶质瘤细胞中可以抑制miR-720的侵袭促进作用，而TARSL2的下调则可以逆转抗-miR-720的抗侵袭作用。此外，定量实时聚合酶链反应结果显示，miR-720与TARSL2的表达呈负相关。体内实验表明，miR-720可以促进胶质瘤的生长，并上调与侵袭相关的基因表达。这些发现表明，miR-720通过下调TARSL2的表达来增强胶质瘤的迁移和侵袭，为胶质瘤的治疗提供了新的思路[2]。

综上所述，Tars3在蛋白质合成过程中发挥着重要作用，负责将苏氨酸连接到相应的tRNA上。研究发现，TARSL2编码的ThrRS-L与细胞质ThrRS具有高度同源性，但具有不同的N端延伸结构。ThrRS-L具有氨基酸激活、氨基酸酰化和编辑活性，但其tRNA识别和编辑能力与ThrRS存在差异。此外，miR-720通过下调TARSL2的表达来增强胶质瘤的迁移和侵袭。这些研究结果有助于我们深入理解Tars3的功能和调控机制，为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。