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修復蛋白質生產中的錯誤可延長細胞研究的壽命

修復蛋白質生產中的錯誤可延長細胞研究的壽命
  • 在單細胞生物的研究中,減少蛋白質生產中自然發生的錯誤可以改善健康和壽命。 

  • 這是第一個證明較少蛋白質錯誤與長壽之間存在直接關聯的研究。

  • 研究人員預計酵母、蠕蟲和蒼蠅的研究結果將擴展到哺乳動物,這可能會導致改善老年人健康的治療方法。

這篇文章發佈在 eurekalert.org 上:

由倫敦大學學院 (UCL) 和 MRC 倫敦醫學科學研究所的研究人員領導的一項針對簡單模型生物的新研究發現,減少蛋白質合成(生產)中自然發生的錯誤可以改善健康並延長壽命。

新穎的發現發表於 細胞代謝,是第一個證明較少蛋白質錯誤與長壽之間存在直接關聯的人。

主要作者 Ivana Bjedov 博士(倫敦大學學院癌症研究所)在解釋這項研究時說:「我們經常聽到 DNA 突變,它會導致癌症,並被認為是老化的根本原因之一。 

「然而,影響身體健康的蛋白質錯誤在很大程度上被忽視了,儘管新蛋白質合成過程中引入的錯誤比 DNA 複製過程中發生的突變要頻繁得多。

“因此,在這項研究中,我們將重點放在蛋白質錯誤上,我們質疑蛋白質錯誤越少是否可以改善健康。”

在這項研究中,科學家研究了一種進化的「超準確」突變,稱為 RPS23 K60R,存在於核醣體(細胞蛋白質生產工廠)中 超嗜熱古菌,一種可以在極高溫度下生存的單細胞生物。

透過基因組編輯,科學家設計了一種後生動物(動物界的意思)核醣體,使其攜帶與 超嗜熱古菌,從而在簡單的模型生物(即酵母、蠕蟲和果蠅)中複製了其對蛋白質合成的影響。

研究團隊觀察到,生物體的蛋白質錯誤較少,因此,生物體變得耐熱且壽命更長。

第一作者、維多利亞·尤金尼亞·馬丁內斯-米格爾博士(倫敦大學學院癌症研究所)說:「製造蛋白質的過程並非沒有錯誤——核醣體會犯錯。

“我們首次證明,改變核醣體解碼中心的單一氨基酸可以減少蛋白質合成錯誤,並提高生物體的抗壓性和壽命。”

除了重新設計的核醣體之外,研究人員發現一些批准用於人類使用的藥物也可以減少蛋白質的錯誤。 有趣的是,這些藥物雷帕黴素、託林和曲美替尼也被認為是抗衰老藥物。 它們會影響細胞感知營養物質的能力,因此少量使用時可以產生與限制熱量(一種已知的長壽療法)類似的效果。 這項新穎的研究表明,減少蛋白質錯誤是抗衰老藥物的統一機制,有助於健康老化。

共同通訊作者 Filipe Cabreiro 教授(MRC 倫敦醫學科學研究所)表示:“這是第一個針對後生動物的研究,揭示蛋白質中較少的錯誤可以延長健康和壽命;” 我們希望我們對酵母、蠕蟲和蒼蠅的研究結果能夠擴展到哺乳動物,這可能會導致改善老年人健康的治療方法。”



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