蛋白聚集可調控生物體衰老與長壽

記者從安徽農業大學了解到，該校生命科學學院計山明教授研究發現蛋白聚集具有正向生物學功能，能夠調控生物體的衰老與長壽。該項成果日前發表在國際學術期刊《Molecular cell》上。

已有研究表明，許多蛋白含有低複雜度結構域。該結構域不僅可以通過液—液相變形式調控蛋白「自我聚集」狀態，同時也是阿爾茨海默症、亨廷頓舞蹈症、肌萎縮側索硬化症等許多重大疾病的主要病因。

圖片來源：《Molecular cell》

計山明課題組以果蠅為模型，對果蠅Otu的酶學特性和生物學功能進行了長期和系統的研究。研究發現，低複雜度結構域能夠調控果蠅Otu蛋白的液—液相變過程，並在Otu「自我聚集」過程以及去泛素化酶活性中發揮重要作用。RNA通過與Otu蛋白低複雜度結構域結合，從而促進Otu的 「自我聚集」，並正向調控其酶的活性。當Otu表達失調或蛋白聚集受阻時，果蠅腸道屏障功能就會受損，免疫信號發生紊亂，壽命縮短。

研究進一步發現，體內Otu的「自我聚集」行為和去泛素化酶活性是一個可調控的過程。分子伴侶Bam能與Otu相互作用，並促進其「自我聚集」，增強其去泛素化酶活性，協助參與調控果蠅的腸道免疫及壽命。同時，Bam的表達隨年齡增長出現動態變化，其動態變化能夠調控Otu的活性，從而調節果蠅壽命。

以往大量研究報導了蛋白的異常聚集會給細胞和生物體帶來負面影響。該項研究的開展揭示了蛋白聚集/液—液相變具有正向生物學功能。蛋白聚集不僅可以控制其活性，以應對生理和環境的變化，同時這一動態調控機制對於維持腸道穩態、個體健康及延緩衰老具有重要意義。該項研究成果對人們更好地理解蛋白聚集如何調節其自身酶活及個體生理過程具有重要意義。

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