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研究人員在粒線體中發現了一種新型 parp 樣酶

研究人員在粒線體中發現了一種新型 parp 樣酶
  • 研究人員發現了一種名為 neurl4 的酶,它在粒線體中活躍,與 parp1 類似,parp1 是一種因其在修復受損 dna 和調節基因表現方面的作用而被研究的酶。 

  • 他們證實,neurl4 活性是維持粒線體 dna (mtdna) 完整性所必需的。

  • 這項研究是了解細胞如何維持體內平衡和應對氧化壓力的重要一步,並有望為未來治療粒線體成分疾病(如老化)的研究提供幫助。 

  • 另外,neurl4 也可能與男性不孕症的治療有關。 這項研究表明,小鼠中 neurl4 表達的減少與 mtdna 缺失的增加和男性不孕標記物的增加有關,例如精子數量減少和精子聚集增加。

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波士頓大學醫學院 (busm) 的研究人員首次鑑定出一種在粒線體(產生細胞內生化反應所需的大部分化學能的細胞器)中具有活性的 adp-核糖基轉移酶,並表徵了其活性。 adp-核糖基轉移酶是一種在其他蛋白質的修飾中發揮作用的酵素。 這種名為 neurl4 的新型粒線體酶的活性與 parp1 相似,parp1 是一種核酶,因其在 dna 損傷修復和基因表現調節中的關鍵作用而廣泛研究。

為了表徵 neurl4 的酶活性,由第一作者兼共同通訊作者、busm 生物化學前研究助理教授 maria dafne cardamone 博士領導的團隊首先進行了體外酶測定。 然後他們使用基因編輯系統產生了一個刪除了 neurl4 的細胞系。 從那裡,他們使用質譜法來比較野生型(「正常」)細胞和沒有 neurl4 的細胞中粒線體蛋白的修飾。

研究人員表示,這種方法使他們確定了許多粒線體蛋白作為neurl4 的靶標,其中包括粒線體lig3,這是一種參與修復受損粒線體dna 的蛋白,並證實neurl4 活性是維持粒線體dna (mtdna) 所必需的。

雖然這項研究對臨床治療沒有任何直接影響,但研究小組表示,它代表了理解細胞如何維持體內平衡和應對氧化壓力的重要一步。 “雖然這不會直接改善人們的生活質量,但我們希望它能為治療線粒體疾病的新轉化應用提供肥沃的土壤”,共同通訊作者、生物化學副教授和聯合研究人員 valentina perissi 博士說。肥胖研究中心主任。

研究人員相信,未來研究 neurl4 介導的特定粒線體蛋白修飾如何影響粒線體功能可能會導致確定新的調控策略,以達到治療目的。 更了解 neurl4 生物學也可能與男性不孕症的治療有關。 粒線體dna 缺失與小鼠和人類的精子活動性降低和不孕有關,這項研究表明,小鼠中neurl4 表達的減少與粒線體dna 缺失增加和男性不孕標記相關,例如精子數量減少和精子聚集增加。

故事來源:

材料 由...提供 波士頓大學醫學院. 注意:內容的風格和長度可能會被編輯。


期刊參考:

  1. 瑪麗亞·達芙妮·小荳蔻、高媛、朱利安·關、凡妮莎·林、梅根·希蘭、徐俊翔、賈斯汀·英格利甚、約瑟夫·奧羅菲諾、安德魯·埃米利、瓦倫蒂娜·佩里西。 神經化樣蛋白 4 (neurl4) 介導粒線體蛋白的 adp 核糖基化. 細胞生物學雜誌, 2022; 221 (3) DOI: 10.1083/jcb.202101021


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