英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院和英國(guó)醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)(MRC)倫敦醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所的研究人員在簡(jiǎn)單模式生物中進(jìn)行的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，減少蛋白質(zhì)合成(生產(chǎn))中的自然錯(cuò)誤可以改善健康和延長(zhǎng)壽命。14日發(fā)表在國(guó)際著名期刊《細(xì)胞代謝》上的這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)，首次證明了蛋白質(zhì)錯(cuò)誤減少與壽命之間的直接聯(lián)系。
“DNA突變會(huì)致癌，而這也被認(rèn)為是導(dǎo)致衰老的潛在原因之一。”該研究的主要作者、倫敦大學(xué)學(xué)院癌癥研究所伊萬(wàn)娜·貝多夫博士解釋說(shuō)，“然而，盡管合成新蛋白質(zhì)的錯(cuò)誤比DNA復(fù)制過(guò)程中的突變要頻繁得多，但影響機(jī)體健康的蛋白質(zhì)錯(cuò)誤在很大程度上被忽視了。”
在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家們研究了一種名為RPS23 K60R的進(jìn)化上的“超精確”突變，該突變?cè)诔葻峁偶?xì)菌的核糖體(細(xì)胞的蛋白質(zhì)生產(chǎn)工廠)中發(fā)現(xiàn)，古細(xì)菌是一種可以在極高溫度下生存的單細(xì)胞有機(jī)體。
通過(guò)基因組編輯，科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)后生動(dòng)物(除原生動(dòng)物外所有其它動(dòng)物的總稱)核糖體，使其攜帶與超嗜熱古細(xì)菌相同的突變(單一氨基酸變化)，從而在酵母、蠕蟲(chóng)和果蠅等簡(jiǎn)單的模式生物中復(fù)制了其對(duì)蛋白質(zhì)合成的影響。
研究小組觀察到，生物體的蛋白質(zhì)錯(cuò)誤較少時(shí)，生物體變得耐熱，并且壽命更長(zhǎng)。
研究人員表示，制造蛋白質(zhì)的過(guò)程并非沒(méi)有錯(cuò)誤——核糖體也會(huì)出錯(cuò)。研究首次證明，改變核糖體解碼中心的一種氨基酸可以減少蛋白質(zhì)合成錯(cuò)誤，提高機(jī)體的抗壓能力并延長(zhǎng)壽命。
除了重新設(shè)計(jì)的核糖體，研究人員發(fā)現(xiàn)，一些獲準(zhǔn)用于人體的藥物也可以減少蛋白質(zhì)中的錯(cuò)誤。有趣的是，這些藥物，包括雷帕霉素、托林和曲美替尼也是已知的抗衰老藥物。它們會(huì)影響細(xì)胞感知營(yíng)養(yǎng)的能力，因此當(dāng)少量使用時(shí)，可以產(chǎn)生類(lèi)似于卡路里限制的效果，卡路里限制是一種眾所周知的長(zhǎng)壽療法。這項(xiàng)新的研究表明，減少蛋白質(zhì)錯(cuò)誤是抗衰老藥物的統(tǒng)一機(jī)制。
研究共同通訊作者、MRC倫敦醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所的菲利佩·卡布雷羅教授說(shuō)：“這是第一次在后生動(dòng)物有機(jī)體中進(jìn)行研究，并揭示了蛋白質(zhì)中較少的錯(cuò)誤可以延長(zhǎng)健康和壽命;預(yù)計(jì)未來(lái)我們將把對(duì)酵母、蠕蟲(chóng)和蒼蠅的研究結(jié)果擴(kuò)展到哺乳動(dòng)物身上，這可能會(huì)引領(lǐng)改善老年人健康的新療法出現(xiàn)。”(實(shí)習(xí)記者 張佳欣)
關(guān)鍵詞： 蛋白質(zhì)生產(chǎn)錯(cuò)誤能 延長(zhǎng)壽命 蛋白質(zhì) 壽命
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