蛋白聚集可調(diào)控生物體衰老與長(zhǎng)壽

記者從安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)了解到，該校生命科學(xué)學(xué)院計(jì)山明教授研究發(fā)現(xiàn)蛋白聚集具有正向生物學(xué)功能，能夠調(diào)控生物體的衰老與長(zhǎng)壽。該項(xiàng)成果日前發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《分子細(xì)胞》上。

已有研究表明，許多蛋白含有低復(fù)雜度結(jié)構(gòu)域。該結(jié)構(gòu)域不僅可以通過液—液相變形式調(diào)控蛋白“自我聚集”狀態(tài)，同時(shí)也是阿爾茨海默癥、亨廷頓舞蹈癥、肌萎縮側(cè)索硬化癥等許多重大疾病的主要病因。

計(jì)山明課題組以果蠅為模型，對(duì)果蠅Otu的酶學(xué)特性和生物學(xué)功能進(jìn)行了長(zhǎng)期和系統(tǒng)的研究。研究發(fā)現(xiàn)，低復(fù)雜度結(jié)構(gòu)域能夠調(diào)控果蠅Otu蛋白的液—液相變過程，并在Otu“自我聚集”過程以及去泛素化酶活性中發(fā)揮重要作用。RNA通過與Otu蛋白低復(fù)雜度結(jié)構(gòu)域結(jié)合，從而促進(jìn)Otu的 “自我聚集”，并正向調(diào)控其酶的活性。當(dāng)Otu表達(dá)失調(diào)或蛋白聚集受阻時(shí)，果蠅腸道屏障功能就會(huì)受損，免疫信號(hào)發(fā)生紊亂，壽命縮短。

研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)Otu的“自我聚集”行為和去泛素化酶活性是一個(gè)可調(diào)控的過程。分子伴侶Bam能與Otu相互作用，并促進(jìn)其“自我聚集”，增強(qiáng)其去泛素化酶活性，協(xié)助參與調(diào)控果蠅的腸道免疫及壽命。同時(shí)，Bam的表達(dá)隨年齡增長(zhǎng)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化，其動(dòng)態(tài)變化能夠調(diào)控Otu的活性，從而調(diào)節(jié)果蠅壽命。

以往大量研究報(bào)道了蛋白的異常聚集會(huì)給細(xì)胞和生物體帶來負(fù)面影響。該項(xiàng)研究的開展揭示了蛋白聚集/液—液相變具有正向生物學(xué)功能。蛋白聚集不僅可以控制其活性，以應(yīng)對(duì)生理和環(huán)境的變化，同時(shí)這一動(dòng)態(tài)調(diào)控機(jī)制對(duì)于維持腸道穩(wěn)態(tài)、個(gè)體健康及延緩衰老具有重要意義。該項(xiàng)研究成果對(duì)人們更好地理解蛋白聚集如何調(diào)節(jié)其自身酶活及個(gè)體生理過程具有重要意義。

關(guān)鍵詞：