修復(fù)蛋白質(zhì)生產(chǎn)錯誤能延長壽命

科技日報 2021-09-15 作者:張佳欣

  英國倫敦大學學院和英國醫(yī)學研究理事會(MRC)倫敦醫(yī)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(fā)現(xiàn),減少蛋白質(zhì)合成(生產(chǎn))中的自然錯誤可以改善健康和延長壽命。14日發(fā)表在國際著名期刊《細胞代謝》上的這項新發(fā)現(xiàn),首次證明了蛋白質(zhì)錯誤減少與壽命之間的直接聯(lián)系。

  “DNA突變會致癌,而這也被認為是導(dǎo)致衰老的潛在原因之一?!痹撗芯康闹饕髡?、倫敦大學學院癌癥研究所伊萬娜·貝多夫博士解釋說,“然而,盡管合成新蛋白質(zhì)的錯誤比DNA復(fù)制過程中的突變要頻繁得多,但影響機體健康的蛋白質(zhì)錯誤在很大程度上被忽視了?!?/p>

  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(zhì)生產(chǎn)工廠)中發(fā)現(xiàn),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(shè)計了一個后生動物(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(fù)制了其對蛋白質(zhì)合成的影響。

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

  研究人員表示,制造蛋白質(zhì)的過程并非沒有錯誤——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(zhì)合成錯誤,提高機體的抗壓能力并延長壽命。

  除了重新設(shè)計的核糖體,研究人員發(fā)現(xiàn),一些獲準用于人體的藥物也可以減少蛋白質(zhì)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(yǎng)的能力,因此當少量使用時,可以產(chǎn)生類似于卡路里限制的效果,卡路里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(zhì)錯誤是抗衰老藥物的統(tǒng)一機制。

  研究共同通訊作者、MRC倫敦醫(yī)學科學研究所的菲利佩·卡布雷羅教授說:“這是第一次在后生動物有機體中進行研究,并揭示了蛋白質(zhì)中較少的錯誤可以延長健康和壽命;預(yù)計未來我們將把對酵母、蠕蟲和蒼蠅的研究結(jié)果擴展到哺乳動物身上,這可能會引領(lǐng)改善老年人健康的新療法出現(xiàn)?!?/p>

  總編輯圈點 

  又是一項關(guān)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??蒲腥藛T設(shè)計了一種后生動物核糖體,并在它身上觀察到,蛋白質(zhì)合成的錯誤若較少,動物機體衰老得也較慢??墒侨绾尉_地控制蛋白質(zhì)合成的錯誤呢?研究指出,某種氨基酸可以發(fā)揮作用。到目前為止,科研人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了很多抗衰手段,而追根溯源,他們希望能找到抗衰的統(tǒng)一機制,并在更多模式動物身上得到驗證。

責任編輯:王超

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