LA JOLLA——線粒體被稱為細胞的動力源，它產(chǎn)生能量，為我們的細胞所執(zhí)行的功能提供燃料。現(xiàn)在，索爾克研究所和加州大學(xué)圣地亞哥分校 (UCSD) 的科學(xué)家們仔細研究了線粒體如何在非分裂細胞(如神經(jīng)元)中維持，最終目標(biāo)是更好地了解如何預(yù)防或治療與年齡有關(guān)的疾病。研究人員發(fā)現(xiàn)，線粒體中的許多蛋白質(zhì)的持續(xù)時間比預(yù)期的要長得多，這種穩(wěn)定性可能會保護它們免受損害。研究結(jié)果于 2021 年 10 月 28 日發(fā)表在Developmental Cell 上。
該論文的資深作者、Salk 的高級副總裁兼首席科學(xué)官Martin Hetzer說：“長期以來，人們一直對各種組織中的某些細胞在整個生命周期中如何維持這一問題感興趣。”“我們想了解的一件事是，由許多動態(tài)成分(如蛋白質(zhì)和生物分子)組成的生物系統(tǒng)如何能夠在如此長壽的人中保持穩(wěn)定整整一個世紀(jì)。”
Hetzer 實驗室使用遺傳方法和先進的成像技術(shù)來研究組織在整個生命周期中是如何維持和修復(fù)的。在之前發(fā)表于 2012年的一項研究中，他的小組研究了嚙齒動物腦細胞核中的特定表面蛋白。他們發(fā)現(xiàn)其中一些蛋白質(zhì)的壽命非常長，在某些情況下，它們的壽命與動物本身一樣老。
在之前的工作基礎(chǔ)上，Salk 的 Hetzer 團隊和加州大學(xué)圣地亞哥分校的同事合作，仔細研究了小鼠腦細胞中的線粒體。他們選擇線粒體是因為——就像細胞核一樣——這些細胞器(細胞結(jié)構(gòu))保持穩(wěn)定以維持適當(dāng)?shù)募毎δ芎苤匾?。此外，與細胞核一樣，線粒體也含有遺傳物質(zhì)。Hetzer 說，在線粒體周圍建立一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)來保護它們的 DNA 是有道理的。
在線粒體內(nèi)，研究人員決定專注于作為電子傳遞鏈一部分的蛋白質(zhì)，這對線粒體的主要功能——產(chǎn)生能量至關(guān)重要。研究人員用穩(wěn)定但不尋常的同位素標(biāo)記蛋白質(zhì)，這些同位素會隨著時間的推移而降解。該技術(shù)類似于碳測年，考古學(xué)家使用碳測年來確定曾經(jīng)存在過的生物體的材料年齡。
“我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，一些線粒體蛋白質(zhì)仍然非常穩(wěn)定，而且比大多數(shù)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)換速度要慢得多，”第一作者、Hetzer 實驗室的科學(xué)家 Shefali Krishna 說。
為了更多地了解為什么這些長壽的線粒體蛋白質(zhì)會持續(xù)這么長時間，他們研究了如果耗盡蛋白質(zhì)的 mRNA 會發(fā)生什么，其中包含制造更多蛋白質(zhì)的指令。Krishna 解釋說，研究小組發(fā)現(xiàn)，即使去除了 mRNA，這些蛋白質(zhì)仍會在細胞中保留很長時間，并且能夠維持線粒體功能。這與去除短壽命蛋白質(zhì)的 mRNA 形成對比，其中蛋白質(zhì)迅速耗盡。
標(biāo)簽：
免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，與本網(wǎng)站立場無關(guān)。財經(jīng)信息僅供讀者參考，并不構(gòu)成投資建議。投資者據(jù)此操作，風(fēng)險自擔(dān)。 如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除！