PTEN(磷酸酶和张力蛋白同源物)是一种重要的肿瘤抑制基因,其编码的蛋白质具有磷酸酶活性,能够将磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PIP3)和蛋白质底物去磷酸化。PTEN的功能受到其C末端区域的调控,该区域包含多个磷酸化位点和PDZ结构域。尽管PTEN的生长抑制功能已被广泛证实,但其在衰老等其他生物学过程中的作用尚不完全清楚。
在线虫(Caenorhabditis elegans)中,PTEN的同源基因DAF-18是胰岛素/胰岛素样生长因子-I(IGF-I)信号通路的关键组成部分。该通路调控线虫进入滞育期(dauer幼虫阶段)的时机以及成虫的寿命。为了深入探究PTEN在胰岛素信号级联反应中的作用及其对衰老的潜在影响,研究者在线虫中进行了实验。
研究发现,人类PTEN基因能够替代线虫的DAF-18基因,并在DAF-18缺失的线虫中恢复滞育期和寿命表型。进一步的遗传学和生物化学证据表明,滞育期调控和寿命延长与PTEN介导的PIP3水平调节密切相关。此外,PTEN的C末端磷酸化位点和PDZ结构域对于PTEN调节胰岛素/IGF-I信号通路至关重要。这些结果提示,PTEN能够负调控完整生物体的胰岛素/IGF-I信号通路,从而提出了PTEN可能与哺乳动物衰老相关的假说。