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      蛋白質(zhì)改變控制細胞對壓力免疫力和壽命的反應(yīng)
      
			
      
				2019-01-16 10:25:47
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      eLife的一項研究報告顯示，科學(xué)家已經(jīng)揭示了蠕蟲的一種關(guān)鍵機制，它涉及控制細胞對壓力的反應(yīng)。
      

      這一發(fā)現(xiàn)為稱為未折疊蛋白反應(yīng)(UPR)的應(yīng)激反應(yīng)機制提供了重要的新見解，并將幫助研究人員了解保護細胞，提高免疫力和延長壽命的過程。
      

      蛋白質(zhì)改變控制細胞對壓力免疫力和壽命的反應(yīng)
      

      生物體應(yīng)對不斷變化和具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境的能力在于其激活應(yīng)激反應(yīng)的能力。受壓力影響的最重要的生物成分之一是線粒體 - 我們細胞的能量產(chǎn)生機制。動物通過激活UPR來響應(yīng)線粒體壓力 - 一種監(jiān)測線粒體功能的監(jiān)測程序，并向細胞核(細胞的控制中心)發(fā)出信號 - 如果出現(xiàn)問題。盡管已經(jīng)確定了普遍定期審議的某些組成部分，但究竟如何控制它仍然不清楚。
      

      “我們之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了對激活線粒體應(yīng)激反應(yīng)很重要的基因，”主要作者，中國北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所的研究員高凱宇解釋說。“其中包括ulp-4基因，這是一種從蛋白質(zhì)中去除一種名為SUMO的分子的酶，會顯著影響它們的功能。在這項研究中，我們開始研究ULP-4酶是否是應(yīng)激反應(yīng)所必需的，以及是否通過刪除SUMO組來影響此響應(yīng)。“
      

      該小組首先阻止了蠕蟲中ulp-4基因的活動，并研究了這是否會影響UPR反應(yīng)。這可以防止線粒體中的應(yīng)激反應(yīng)，但不會阻止細胞其他部分的應(yīng)激反應(yīng)。當他們將高水平的ULP-4分子恢復(fù)到之前的ULP-4缺陷型蠕蟲中時，他們發(fā)現(xiàn)動物能夠激活線粒體應(yīng)激反應(yīng)，這表明ULP-4對于UPR是必需的。
      

      他們接下來研究了ULP-4如何影響線粒體UPR。通過在酵母細胞中進行蛋白質(zhì)結(jié)合實驗，他們發(fā)現(xiàn)了兩種與ULP-4相互作用的分子，稱為DVE-1和ATFS-1。兩種分子都具有可以添加SUMO基團的特定位點，因此下一個問題是ULP-4是否參與去除這些組，以及這是否影響了UPR。該團隊發(fā)現(xiàn)ULP-4從DVE-1中移除了SUMO組。他們還發(fā)現(xiàn)，這種情況發(fā)生在蠕蟲中，另一種分子與ULP-4，ATFS-1相互作用。
      

      最后，研究人員研究了ULP-4如何影響蠕蟲的恢復(fù)能力和壽命。他們發(fā)現(xiàn)缺乏ULP-4的蠕蟲在感染假單胞菌后具有抑制的免疫反應(yīng)和生存受損。在壓力條件下，ULP-4的缺乏(或通過突變DVE-1或ATFS-1阻止SUMO基團的添加)顯著降低了壽命。
      

      “我們已經(jīng)確定了蛋白質(zhì)修飾，促進線粒體應(yīng)激過程中的免疫反應(yīng)和壽命延長，”資深作者，北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所助理教授劉穎總結(jié)道。“SUMO組的添加是否會影響線粒體質(zhì)量控制過程中的其他蛋白質(zhì)值得探索。由于UPR和ULP-4存在于人類中，因此有朝一日可以研究針對SUMO活性作為線粒體疾病和年齡的潛在治療策略相關(guān)疾病。“
      
			

			
        
      
			
      
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