新研究揭示蛋白質氧化折疊在干細胞衰老中的作用

長期以來，人們普遍認為線粒體是活性氧(ROS)的主要來源。然而，內質網(ER)產生的ROS的作用尚未得到廣泛研究，盡管據估計內質網中的氧化蛋白折疊在蛋白質合成過程中貢獻了約25%的細胞ROS。

現在，中國科學院生物物理研究所(IBP)的王磊、王志琛教授和中科院動物研究所(IOZ)的劉光輝教授的一項重大研究揭示了er生成的ROS在細胞衰老中的作用。

他們的研究論文《減少氧化蛋白折疊通過減少er到細胞核的H2O2釋放來緩解衰老》發表在EMBO Reports上。

該研究**確立了氧化蛋白折疊與干細胞衰老之間的關系。觀察到內質網中氧化蛋白折疊產生的過氧化氫(H2O2)可以釋放到細胞核中，從而誘導SERPINE1的表達，SERPINE1是促進細胞衰老的關鍵因子。

研究人員發現，蛋白質二硫異構酶(PDI)，一種催化氧化蛋白折疊的關鍵氧化還原酶，在衰老的人類細胞和小鼠的肝臟中積累。他們還觀察到PDI的消耗減輕了細胞衰老。通過使用超靈敏的基因編碼熒光探針，研究人員進一步表明，PDI缺乏減慢了氧化蛋白折疊的速度，降低了內質網絡和細胞核中氧化蛋白折疊的副產物H2O2的水平。通過組學分析，研究人員發現PDI缺乏導致受H2O2調控的衰老相關分子SERPINE1下調，從而緩解干細胞的衰老。

研究人員還表明，在各種人類細胞模型中敲低PDI可以延緩衰老，這表明PDI可能是緩解衰老的潛在分子靶點。

先前的研究表明，減少基因轉錄和蛋白質合成可以緩解衰老。本研究為從蛋白質折疊的角度理解衰老提供了新的思路和分子靶點，提示為了實現個體的可持續發展(即保持年輕)，細胞應該提高能量效率和減少排放(即減少氧化蛋白折疊)。

IBP CHENG Fang博士和IOZ JI Qianzhao博士是論文的共同**作者。教授。王磊、劉光輝為共同通訊作者。本研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院戰略重點研究計劃和中國科學院青年創新促進會的支持。

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