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2021 09/ 15 09:55:19
來源:科技日報

修復蛋白質生産錯誤能延長壽命

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        英國倫敦大學學院和英國醫學研究理事會(MRC)倫敦醫學科學研究所的研究人員在簡單模式生物中進行的一項新研究發現,減少蛋白質合成(生産)中的自然錯誤可以改善健康和延長壽命。14日發表在國際著名期刊《細胞代謝》上的這項新發現,首次證明了蛋白質錯誤減少與壽命之間的直接聯係。

       “DNA突變會致癌,而這也被認為是導致衰老的潛在原因之一。”該研究的主要作者、倫敦大學學院癌症研究所伊萬娜·貝多夫博士解釋説,“然而,盡管合成新蛋白質的錯誤比DNA復制過程中的突變要頻繁得多,但影響機體健康的蛋白質錯誤在很大程度上被忽視了。”

       在這項研究中,科學家們研究了一種名為RPS23 K60R的進化上的“超精確”突變,該突變在超嗜熱古細菌的核糖體(細胞的蛋白質生産工廠)中發現,古細菌是一種可以在極高溫度下生存的單細胞有機體。

       通過基因組編輯,科學家們設計了一個後生動物(除原生動物外所有其它動物的總稱)核糖體,使其攜帶與超嗜熱古細菌相同的突變(單一氨基酸變化),從而在酵母、蠕蟲和果蠅等簡單的模式生物中復制了其對蛋白質合成的影響。

       研究小組觀察到,生物體的蛋白質錯誤較少時,生物體變得耐熱,並且壽命更長。

       研究人員表示,制造蛋白質的過程並非沒有錯誤——核糖體也會出錯。研究首次證明,改變核糖體解碼中心的一種氨基酸可以減少蛋白質合成錯誤,提高機體的抗壓能力並延長壽命。

       除了重新設計的核糖體,研究人員發現,一些獲準用于人體的藥物也可以減少蛋白質中的錯誤。有趣的是,這些藥物,包括雷帕霉素、托林和曲美替尼也是已知的抗衰老藥物。它們會影響細胞感知營養的能力,因此當少量使用時,可以産生類似于卡路裏限制的效果,卡路裏限制是一種眾所周知的長壽療法。這項新的研究表明,減少蛋白質錯誤是抗衰老藥物的統一機制。

       研究共同通訊作者、MRC倫敦醫學科學研究所的菲利佩·卡布雷羅教授説:“這是第一次在後生動物有機體中進行研究,並揭示了蛋白質中較少的錯誤可以延長健康和壽命;預計未來我們將把對酵母、蠕蟲和蒼蠅的研究結果擴展到哺乳動物身上,這可能會引領改善老年人健康的新療法出現。”

       總編輯圈點

       又是一項關于衰老的研究。延緩衰老,延長壽命,生物學研究中長盛不衰的課題,人類永恒的追求。要抗衰老,就要搞清楚衰老影響因子和作用機制。科研人員設計了一種後生動物核糖體,並在它身上觀察到,蛋白質合成的錯誤若較少,動物機體衰老得也較慢。可是如何精確地控制蛋白質合成的錯誤呢?研究指出,某種氨基酸可以發揮作用。到目前為止,科研人員已經發現了很多抗衰手段,而追根溯源,他們希望能找到抗衰的統一機制,並在更多模式動物身上得到驗證。

【糾錯】 【責任編輯:魏承瑤 】
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