蛋白质损伤是衰老元凶之一:细胞如何修复和清除受损蛋白?

蛋白质损伤是衰老的重要标志,随着年龄增长,细胞内受损蛋白(如脱氢氨基酸、早期糖基化产物)会大量累积,严重威胁细胞功能并加速衰老相关疾病的发生。这项研究深入揭示了细胞通过特定的修复与清除通路识别并处理这些损伤事件,强调了E3泛素连接酶在降解受损蛋白中的关键作用。理解这些机制不仅为探索组织特异性修复提供了方向,更预示着未来或能通过靶向 E3 泛素连接酶等方式,开发出延缓衰老、提升健康寿命的创新干预策略。

蛋白质老化、应激或代谢会导致大量非酶促化学修饰的积累,这些修饰会威胁蛋白质的稳定性和功能,尤其是在长寿命蛋白质中。真核细胞通过修复和清除途径识别这些蛋白质损伤事件,而这些途径的丧失会导致不良影响,并促进与年龄相关的疾病的发生发展。

本文综述了近年来在理解蛋白质损伤产生的翻译后修饰的形成、修复和清除机制方面取得的进展,这些修饰包括脱氢氨基酸、早期糖基化、异天冬氨酸、C 端环状酰亚胺和 C 端酰胺。我们重点强调了 E3 泛素连接酶在促进携带这些修饰的蛋白质降解方面的新兴作用,介绍了用于取得这些发现的研究方法,并探讨了这些修饰在蛋白质损伤之外的潜在功能。越来越多的证据表明,蛋白质损伤事件会影响细胞信号传导和代谢,这提示存在大量尚未发现的调控网络,为揭示组织特异性修复机制及其在发育、衰老和细胞功能中的作用提供了契机。 “不同生物学背景下的应激反应。

🔗 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41875041/

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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。

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