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新发现的蛋白质是细胞强大的动力

衰老及其背后的机制仍然是生命中最严密的秘密之一。随着年龄的增长,我们的细胞开始显示出压力迹象,并且激活了特定的途径来回收和修复其机械。

南卡罗来纳州医科大学(MUSC)的一组研究人员最近在这些途径中鉴定了一种新型分子,他们将这种蛋白质称为P17 / PERMIT。

该团队由Besim Ogretmen博士领导,MUSC的SmartState脂质组学和药物发现主席,Hollings癌症中心的发展性癌症治疗研究计划的共同负责人。该团队在2019年9月的《科学进展》中报告了其发现结果。

这一发现可以为与年龄有关的疾病(例如,癌症和阿尔茨海默氏病)的线粒体功能异常的关键见解。

线粒体作为人体的引擎,利用我们呼吸的氧气燃烧消耗的燃料。随着线粒体年龄的增长,它们倾向于泄漏其工作产生的能量。这种能量使我们细胞中的氧气增压,从而导致高活性自由基氧,我们的身体试图用抗氧化剂清除这些氧。

泄漏的线粒体对于细胞来说是个坏消息。因此,神经酰胺是一种响应细胞压力和损伤而产生的分子,它发出信号来触发旧线粒体的消化。此过程称为“有丝分裂”。当细胞受损太大而无法正常修复时,神经酰胺可以发信号通知细胞经历某种形式的细胞死亡。

使PERMIT令人兴奋的是它在线粒体调控开始阶段所起的作用。响应压力,细胞开始制造负责产生神经酰胺的酶。PERMIT与新制造的酶结合并将其拖至线粒体。这种称为CerS1的酶可以在线粒体调节所需的精确位置上大量生产神经酰胺。

Ogretmen负责发现CerS1的团队的科学家Natalia Oleinik博士说:“我们能够发现PERMIT并对其进行表征非常令人兴奋。“通过诱导细胞应激并监测与CerS1结合的各种蛋白质,我们能够证明PERMIT是负责将CerS1带入线粒体的蛋白质。”

通过了解细胞如何应对压力以及如何使用控制压力的蛋白质,MUSC团队又进一步了解了由缺陷线粒体形成而导致的虚弱条件。

癌细胞可以依赖线粒体缺陷来促进其生长和进程,而忽略了正常的信号,这些信号会迫使它们自我毁灭。

同时,积累并导致阿尔茨海默氏病的错误折叠的蛋白质可能始于不正确清除受损的线粒体。

为了揭示线粒体维持的秘密,MUSC的团队希望有一天能开发出一种疗法,该疗法可以模仿神经酰胺提供的信号,从而能够正确清除受损的线粒体。

Ogretmen谈到PERMIT时说:“我们正试图了解癌症与阿尔茨海默氏病之间的联系,而这种蛋白质可能是联系。”“我们的想法是,在不改变PERMIT的情况下,我们可以通过针对性的疗法在线粒体中生成神经酰胺。这对两种疾病都是最好的,因为它将帮助治疗癌症并帮助解决与阿尔茨海默氏症有关的问题。”

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