中外學(xué)者Nature等文章破解細(xì)胞衰老之謎
日期:2011-10-12 08:45:26
生物體的衰老(aging)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。隨著年齡的增長(zhǎng),生物體內(nèi)各種分子、細(xì)胞、組織以及器官的損傷會(huì)不斷的積累,從而逐漸喪失功能,并最終導(dǎo)致疾病和死亡。近年來(lái),延緩衰老以及延長(zhǎng)人類的健康壽命(healthy lifespan)成為了生物學(xué)研究的熱點(diǎn)。近日來(lái)自中外的多個(gè)研究團(tuán)體在國(guó)際權(quán)威期刊Nature、Cell上發(fā)表研究論文,探討細(xì)胞衰老的相關(guān)信號(hào)及分子調(diào)控機(jī)制。
來(lái)自臺(tái)灣大學(xué)公關(guān)衛(wèi)生學(xué)院,約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院,芝加哥大學(xué)等處的研究人員發(fā)現(xiàn)一種關(guān)鍵激酶的乙酰化能調(diào)控細(xì)胞衰老,并指出這種調(diào)控與營(yíng)養(yǎng)攝入無(wú)關(guān),這對(duì)于進(jìn)一步分析衰老的機(jī)制具有重要的意義。這一研究成果公布在Cell雜志上,并登上了頭條。
組蛋白與非組蛋白的乙酰化是一種重要的翻譯后修飾,影響了許多細(xì)胞進(jìn)程。這種可逆的動(dòng)態(tài)過程,能通過多種組蛋白乙?;D(zhuǎn)移酶(HATs)和去乙?;?/SPAN>(HDAcs)的共同作用,使染色質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生動(dòng)態(tài)改變,對(duì)基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生相應(yīng)的影響。
在這篇文章中,研究人員發(fā)現(xiàn)腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK,AMP-activated protein kinase)中一個(gè)亞基:Sip2能通過NuA4乙?;?,并隨著細(xì)胞衰老,其乙?;潭冉档?,從而提出Sip2乙?;哂锌顾ダ系淖饔谩?/SPAN>
Sip2是Snf1復(fù)合物(AMPK)中的一種調(diào)控性β亞基,這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)乙酰轉(zhuǎn)移酶,和Rpd3去乙?;改苷{(diào)控Sip2的乙酰化,并且Sip2乙?;螅芘cSnf1更加緊密的結(jié)合,增強(qiáng)Snf1復(fù)合物的催化活性,Sip2-Snf1的相互作用會(huì)抑制Snf1的活性,因而會(huì)降低下游靶標(biāo):Sch9的磷酸化程度,并最終減緩生長(zhǎng)的速度,延長(zhǎng)生命周期。
研究人員還通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn),證明Sip2的抗衰老作用與營(yíng)養(yǎng)攝入和TORC1活性無(wú)關(guān),從這些研究數(shù)據(jù),研究人員提出了一種調(diào)控Sch9活性的蛋白乙酰化-磷酸化級(jí)聯(lián)效應(yīng),這種效應(yīng)能調(diào)控酵母內(nèi)源性衰老,延長(zhǎng)生命周期,這對(duì)于進(jìn)一步分析衰老的機(jī)制具有重要的意義。
近期來(lái)自麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一個(gè)研究小組又挖掘出了p53不同知情人認(rèn)知的新作用機(jī)制,為我們更深入了解這一明星基因提供了新的資料。這一研究成果公布在Nature雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院Joel D. Richter教授,這位科學(xué)家對(duì)于發(fā)育與疾病過程中的調(diào)控機(jī)制十分感興趣,至今已發(fā)表相關(guān)研究成果多項(xiàng),尤其是有絲分裂,減數(shù)分裂過程中的機(jī)制。
mRNA的3’端被一段“非模板”的腺嘌呤(即polyA尾端)所覆蓋,其作用是增強(qiáng)它們的翻譯。polyA聚合酶Gld2被序列特異性CPEB蛋白引導(dǎo)到3’端未翻譯的區(qū)域。
在這篇文章中,研究人員發(fā)現(xiàn)p53腫瘤抑制因子不只是簡(jiǎn)單地被Gld2多聚腺苷?;?。而是Gld2可以將一個(gè)A添加到miR-122小RNA上,從而使其穩(wěn)定。這種腺苷?;?/SPAN>miR-122/RISC復(fù)合物然后通過在其3’端未翻譯區(qū)域結(jié)合目標(biāo)點(diǎn)來(lái)抑制CPEB的表達(dá)。如果CPEB不被miR-122抑制,那么CPEB將與p53的3’端未翻譯區(qū)域結(jié)合,并結(jié)合一種不同的polyA聚合酶,即Gld4。這些數(shù)據(jù)反映了p53 mRNA的翻譯控制的一個(gè)以前人們不知道的層級(jí)關(guān)系,這一層級(jí)關(guān)系導(dǎo)致細(xì)胞衰老。