蛋白聚集可调控生物体衰老与长寿

2019年04月01日07:57  来源:科技日报
 
原标题:蛋白聚集可调控生物体衰老与长寿

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科技日报讯 (记者吴长锋)记者从安徽农业大学了解到,该校生命科学学院计山明教授研究发现蛋白聚集具有正向生物学功能,能够调控生物体的衰老与长寿。该项成果日前发表在国际学术期刊《分子细胞》上。

已有研究表明,许多蛋白含有低复杂度结构域。该结构域不仅可以通过液—液相变形式调控蛋白“自我聚集”状态,同时也是阿尔茨海默症、亨廷顿舞蹈症、肌萎缩侧索硬化症等许多重大疾病的主要病因。

计山明课题组以果蝇为模型,对果蝇Otu的酶学特性和生物学功能进行了长期和系统的研究。研究发现,低复杂度结构域能够调控果蝇Otu蛋白的液—液相变过程,并在Otu“自我聚集”过程以及去泛素化酶活性中发挥重要作用。RNA通过与Otu蛋白低复杂度结构域结合,从而促进Otu的 “自我聚集”,并正向调控其酶的活性。当Otu表达失调或蛋白聚集受阻时,果蝇肠道屏障功能就会受损,免疫信号发生紊乱,寿命缩短。

研究进一步发现,体内Otu的“自我聚集”行为和去泛素化酶活性是一个可调控的过程。分子伴侣Bam能与Otu相互作用,并促进其“自我聚集”,增强其去泛素化酶活性,协助参与调控果蝇的肠道免疫及寿命。同时,Bam的表达随年龄增长出现动态变化,其动态变化能够调控Otu的活性,从而调节果蝇寿命。

以往大量研究报道了蛋白的异常聚集会给细胞和生物体带来负面影响。该项研究的开展揭示了蛋白聚集/液—液相变具有正向生物学功能。蛋白聚集不仅可以控制其活性,以应对生理和环境的变化,同时这一动态调控机制对于维持肠道稳态、个体健康及延缓衰老具有重要意义。该项研究成果对人们更好地理解蛋白聚集如何调节其自身酶活及个体生理过程具有重要意义。

(责编:何淼、熊旭)

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