在過去的數(shù)年里，斯克里普斯研究所的助理教授郭敏（Min Guo）一直在側(cè)重研究一種在翻譯過程中起重要作用的古老催化酶家族的復(fù)雜行為。

    這些復(fù)雜的酶是一組為蛋白質(zhì)合成提供構(gòu)件的基礎(chǔ)分子。這些存在于每個(gè)細(xì)胞中的稱作氨酰轉(zhuǎn)移RNA合成酶（tRNA合成酶）的酶類負(fù)責(zé)選擇正確的氨基酸，并將它們分配給轉(zhuǎn)移RNAs在核糖體中合成蛋白質(zhì)。作為決定遺傳密碼的一個(gè)重要步驟，tRNA合成酶已經(jīng)存在了幾十億年。

    然而，這一蛋白質(zhì)制造機(jī)器的重要部分卻并沒有停止演變。現(xiàn)在，在發(fā)表于11月15日《分子細(xì)胞》（Molecular Cell）雜志上一項(xiàng)新研究中，郭敏和來自以色列-加拿大醫(yī)學(xué)研究所的Ehud Razin領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)國際科學(xué)家小組證實(shí)該酶實(shí)際上還在人類的另一個(gè)基礎(chǔ)過程——轉(zhuǎn)錄中發(fā)揮了重要作用。這一切的發(fā)生只是由于酶上的一個(gè)特殊位點(diǎn)發(fā)生了一次化學(xué)改變（磷酸化作用），因而觸動(dòng)了一系列的結(jié)構(gòu)改變，將該酶從翻譯轉(zhuǎn)換到另一個(gè)任務(wù)——調(diào)控轉(zhuǎn)錄。

    郭敏說：“回想我們在研究中看到的合成酶的結(jié)構(gòu)改變，它非常像電影中的變形金剛（Transformers）。就像變形金剛從一部車變成機(jī)器人，通過改變結(jié)構(gòu)它由一種機(jī)器轉(zhuǎn)變成為了能夠完成完全不同的任務(wù)的另一種機(jī)器。這是第一次人們能夠從機(jī)械角度揭示如何改變這種酶的功能，并確切了解它的運(yùn)作機(jī)制。”

    郭敏說這一新發(fā)現(xiàn)對于我們了解包括過敏和癌癥在內(nèi)的免疫反應(yīng)具有重大的影響。

    他指出tRNA合成酶這種不同尋常的轉(zhuǎn)變最初是在肥大細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn)。肥大細(xì)胞是機(jī)體抵御細(xì)菌和病毒等病原體的第一防線。為了識別病原體和感染的其他跡象，肥大細(xì)胞散布于大部分組織中，但最為重要的是定位在身體與環(huán)境的接觸面例如皮膚和粘膜的肥大細(xì)胞。肥大細(xì)胞激活是引發(fā)過敏的一個(gè)關(guān)鍵步驟，過敏時(shí)激活的肥大細(xì)胞分泌組胺等預(yù)先生成的介質(zhì)，并合成新介質(zhì)來擴(kuò)大過敏反應(yīng)。結(jié)果表明肥大細(xì)胞調(diào)動(dòng)了tRNA合成酶參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控，并在數(shù)分鐘內(nèi)推動(dòng)整個(gè)信號級聯(lián)反應(yīng)。

    郭敏說：“新研究顯示了一個(gè)管家機(jī)器（housekeeping machine）如何為一種調(diào)控反應(yīng)發(fā)生改變的機(jī)制。一些東西到現(xiàn)在才得到注意。”

    最近的研究還表明新研究中這種轉(zhuǎn)變的合成酶還促進(jìn)了乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。

    郭敏說：“通過設(shè)計(jì)一種方法阻止這一合成酶轉(zhuǎn)變，有可能能夠限制轉(zhuǎn)移。但你必須要在設(shè)計(jì)某些東西改變它之前先了解機(jī)制。新研究為我們提供了一個(gè)基本框架，顯示了這一轉(zhuǎn)變是如何運(yùn)作的。”