Wistar研究所团队发现衰老调节剂的关键目标
威斯塔研究所的研究人员已经确定了一种进化保守蛋白的关键靶点,该蛋白调节衰老过程。这项研究发表在自然这本书提供了有关衰老关键机制的基本知识,可以为新的抗衰老策略和癌症治疗指明方向。
科学家们早就知道,在从单细胞酵母到哺乳动物的大多数生物中,有一类叫做sirtuins的蛋白质可以促进健康和长寿。在细胞水平上,sirtuins保护基因组完整性,增强对不良应激的抵抗力,并拮抗衰老。然而,其潜在的分子机制仍然知之甚少。该团队由资深作者Shelley Berger博士,Wistar研究所的Hilary Koprowski教授领导,首次展示了该类成员Sir2在酵母衰老调控中的分子靶点细胞.Sir2去除组蛋白h4上一个特定位点(位置16或K16的赖氨酸)上的乙酰基,组蛋白是在细胞核内包装和组织长链DNA的蛋白质,也是打开和关闭基因的中心调节器。这项研究表明,Sir2去除染色体端粒附近的乙酰基对酵母细胞保持复制能力非常重要。研究人员发现,Sir2水平随着细胞的生长而下降年龄,并伴有乙酰化标记的积累以及端粒处组蛋白组织的破坏。
Sir2对H4K16的去乙酰化以及由此产生的端粒稳定性在维持酵母的长寿命中起着重要作用。由于sirtuins能脱乙酰许多不同的蛋白质,这些结果阐明了Sir2蛋白在控制寿命中的关键作用。
“组蛋白上的一些修饰,比如组蛋白H4赖氨酸16上的乙酰化,是持久的,并在细胞分裂的几代中保持。这种不依赖dna的遗传被称为表观遗传学,”Berger说。“近年来,人们在各种发育过程中发现了特有的表观遗传特征。了解与衰老相关的表观遗传变化是衰老研究中一个非常令人兴奋的方向。它不仅将为调节失去增殖控制的细胞的新疗法(如癌症中发现的'不朽'细胞)提供见解和想法,而且还将为保持健康和健身的新策略提供见解和想法。”
“我们计划继续寻找Sir2和其他衰老调节因子的新靶点,”与Berger合作的博士后科学家、第一作者Dang Weiwei博士说。“我们正在为染色质中的其他衰老目标和机制设计无偏倚的屏幕。使用酵母作为我们的衰老模型使我们能够进行许多发现筛选,这是其他更复杂的生物无法做到的。然而,值得注意的是,许多与酵母相关的染色质机制甚至可能与衰老的人类细胞相关。”
资料来源:Wistar研究所