系統(tǒng)生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)隨著年齡增長(zhǎng)變得更加穩(wěn)定的蛋白質(zhì)

有些蛋白質(zhì)表現(xiàn)得很不尋常：它們?cè)嚼?，它們的預(yù)期壽命就越長(zhǎng)。亥姆霍茲聯(lián)合會(huì)(MDC)MaxDelbrück中心的一個(gè)研究小組現(xiàn)已在Cell雜志上發(fā)表了這一自相矛盾的發(fā)現(xiàn)。他們的工作追蹤了數(shù)千種分子的生命周期，從mRNA轉(zhuǎn)錄本的翻譯到處理它們編碼的蛋白質(zhì)。結(jié)果與某些基因有剩余拷貝的疾病有關(guān)。

在他們的一生中，蛋白質(zhì)具有過(guò)多的不同任務(wù)，并最終以有序的方式處理。科學(xué)家們認(rèn)為年輕和年老的蛋白質(zhì)都有同樣的退化風(fēng)險(xiǎn)。雖然對(duì)于大多數(shù)蛋白質(zhì)來(lái)說(shuō)都是如此，但大約十分之一的蛋白質(zhì)表現(xiàn)不那樣。一旦這些特殊蛋白質(zhì)達(dá)到特定年齡，它們就會(huì)保持異常穩(wěn)定并且比預(yù)期的壽命更長(zhǎng)。

這是由MDC的Matthias Selbach教授和柏林Charité-Universitätsmedizin教授領(lǐng)導(dǎo)的著名期刊Cell的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)的驚人發(fā)現(xiàn)。研究人員與馬克斯普朗克膠體與界面研究所和其他實(shí)驗(yàn)室的合作伙伴合作，追蹤了數(shù)千種蛋白質(zhì)從合成到處理的生命周期。

研究人員用一種稱(chēng)為質(zhì)譜的方法跟蹤蛋白質(zhì)在人類(lèi)和小鼠細(xì)胞培養(yǎng)物中的生命周期，使他們能夠觀察特定分子隨時(shí)間的產(chǎn)生和處置。測(cè)量結(jié)果顯示細(xì)胞最初產(chǎn)生過(guò)量的某些類(lèi)型的蛋白質(zhì)，其中大部分蛋白質(zhì)立即降解。那些剩下的東西在異常長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)變得穩(wěn)定。

這可以解釋為什么基因的額外拷貝不會(huì)像科學(xué)家通常所期望的那樣自動(dòng)產(chǎn)生更多的蛋白質(zhì)拷貝。例如，在三體性的情況下，生物體具有三個(gè)染色體拷貝而不是兩個(gè)拷貝，通常導(dǎo)致由該染色體上的基因編碼的蛋白質(zhì)的過(guò)量產(chǎn)生。這通常會(huì)造成不平衡，并導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)部不平衡和壓力。

然而，對(duì)于具有新發(fā)現(xiàn)的壽命的蛋白質(zhì)，當(dāng)存在太多的蛋白質(zhì)時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)單地早期分解蛋白質(zhì)的拷貝，細(xì)胞可以維持平衡。“我們現(xiàn)在能夠更好地解釋'劑量'或基因生產(chǎn)率與其編碼蛋白質(zhì)產(chǎn)生量之間的關(guān)系，”首席研究員Matthias Selbach教授解釋道。

大多數(shù)三體病例導(dǎo)致生物體在出生前死亡。但在極端情況下，人類(lèi)含有三個(gè)21號(hào)染色體拷貝(21號(hào)三體性，唐氏綜合癥的原因)，后果不太嚴(yán)重。不同染色體的三體性導(dǎo)致這種多樣性影響的原因尚不清楚，但這可能是由于受影響染色體上編碼的某些蛋白質(zhì)的生命周期。因此，塞爾巴赫熱衷于進(jìn)一步研究后續(xù)研究。“我們現(xiàn)在正在尋找具有異?；蚪M成的其他細(xì)胞，以便提高我們對(duì)倍增基因片段后果的理解，”他說(shuō)。

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