Trends Biochem Sci | 中科院周小龙研究员受邀综述人线粒体tRNA修饰与氨基酰化

背景：线粒体作为细胞的“能量工厂”，拥有独立的基因组（mtDNA），编码22种tRNA，用于翻译13种对氧化磷酸化至关重要的蛋白质。mt-tRNA在转录后需经历复杂的加工和化学修饰，并由线粒体氨基酰-tRNA合成酶（mt-aaRSs）催化完成氨基酰化，才能在线粒体翻译中发挥功能。研究目的：本文系统梳理了人线粒体tRNA（mt-tRNA）转录后修饰与氨基酰化两大核心过程的研究进展，深入探讨其在线粒体能量代谢中的关键调控作用及其与人类疾病的关联。结论：文章全面总结了人mt-tRNA上18种转录后修饰的分布图谱及其修饰酶，阐述了反密码子环关键位点修饰在保证密码子识别准确性与翻译效率中的核心作用；详述了mt-aaRSs催化mt-tRNA氨基酰化及编校机制，并强调了mt-aaRSs的非经典功能。研究指出，mt-tRNA修饰和氨基酰化是一个动态且高度受控的系统，其功能缺陷是多种线粒体疾病的根源，靶向mt-tRNA修饰酶和mt-aaRSs的干预策略为相关线粒体疾病的诊断与治疗开辟了新途径。