酵母长寿奥秘:TORC1如何“调控”染色体稳定,影响衰老进程?

一项eLife新发现表明,细胞内的“营养管家”TORC1通路,与维持染色体稳定的关键蛋白(粘连蛋白Cohesin)存在直接关联。当TORC1活性降低时,能显著提升染色体稳定性,修复因环境压力导致的染色体分离缺陷,甚至在正常细胞中也能增强染色体结合和完整性。这意味着,通过饮食限制或药物干预TORC1,可能不仅延长寿命,还能通过优化染色体结构,影响我们的健康与衰老。这一机制未来或能为抗衰老策略带来新的思路。

粘连蛋白(Cohesin)是DNA“系缆员”,对染色体结构和功能至关重要。eLife期刊发表的研究发现,在酵母中,当粘连蛋白装载器Mis4出现缺陷时,不仅会导致染色体分离异常,还会影响染色体末端附近基因的表达失调。通过筛选误活(thermosensitive)生长缺陷的抑制剂,研究人员锁定了几种雷帕霉素靶蛋白复合物1(TORC1)的低效突变体。TORC1是一个保守激酶,负责整合细胞信号以调控生长和代谢。该研究首次揭示,TORC1通路能够调节粘连蛋白在染色体分离和基因表达中的功能。在粘连蛋白装载受损的情况下,染色体分离缺陷的发生率会受到培养基的调控,并且这种调控依赖于TORC1。药理学或基因手段降低TORC1活性,不仅能恢复粘连蛋白与染色体结合,还能显著改善有丝分裂期染色体分离。值得注意的是,即使在野生型细胞中,降低TORC1活性也能增加粘连蛋白结合,提高染色体传递的准确性。这些结果强烈暗示,环境因素可以通过TORC1影响染色体稳定性。生化分析显示,TORC1与粘连蛋白共同纯化,且TORC1活性降低与Mis4和粘连蛋白特定位点的磷酸化减少有关。粘连蛋白的关键突变体模拟了去磷酸化状态,其效果与TORC1下调相似,表明TORC1是调控粘连蛋白磷酸化以调节其功能的一个关键网络组分。最后,研究展示了TORC1与Mis4之间的功能性互动也延伸到应激响应基因的调控。这些发现揭示了TORC1与粘连蛋白之间的内在联系,可能有助于细胞适应环境变化。考虑到TORC1抑制剂和热量限制能延长多种生物的寿命,这一联系引出了一个引人深思的可能性:粘连蛋白介导的染色体结构变化,或许对抗衰老效应有所贡献。

📎 来源:eLife | 查看原文

分享这篇前沿资讯:

Facebook
Twitter

Still hungry? Here’s more

AI发现:肌肉细胞核变大,竟是衰老的铁证?抗炎可否逆转?

一项由韩国忠北国立大学柳东烈教授团队领衔的研究发现,AI深度学习技术通过分析人体肌肉切片,准确识别出细胞核增大是衰老肌肉的显著标志(准确率86.2%)。研究发现细胞核直径随年龄增长而显著增大(Spearman’s ρ = 0.71, p < 0.0001),且大细胞核与染色质重塑、细胞衰老、线粒体功能等衰老通路密切相关。更令人惊讶的是,儿童炎性肌病患者的肌肉也出现类似衰老的细胞核增大,这预示着抗炎可能成为对抗肌肉衰老的潜在途径。这项成果为开发新的肌肉衰老生物标志物和干预策略提供了全新方向。

Read More