作者:杨保国 曹雷 来源: 中国科学报 发布时间:2019-4-9
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安徽农业大学
发现蛋白聚集调控生物寿命新机制

 

本报讯(记者杨保国 通讯员曹雷)安徽农业大学生命科学学院教授计山明发现,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。该成果近日发表于《分子细胞》。

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病、亨廷顿舞蹈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蛋白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。此外,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。

进一步研究发现,Otu“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。同时,Bam的表达随年龄增加出现动态变化,其动态变化能够调控Otu的活性,从而调节果蝇寿命。

既往大量研究报道显示,蛋白的异常聚集会给细胞和生物体带来负面影响。然而,该研究揭示了蛋白聚集/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,以应对生理和环境变化,同时这一动态调控机制对维持肠道稳态、个体健康及延缓衰老具有重要意义。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.molcel.2019.02.004

《中国科学报》 (2019-04-09 第4版 综合)
 
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