研究发现,线虫体内阻碍蛋白的含量会决定其寿命的长短。由于线虫的大多数蛋白人类都有,因此这项研究关系到人类生物学以及对癌症发生的认识。
美国托马斯•杰斐逊大学生物化学和分子生物学系研究人员发现,线虫体内阻碍蛋白的含量会决定其寿命的长短。没有这种蛋白的线虫的寿命比正常线虫延长三分之一,而体内阻碍蛋白含量高达三倍的线虫,其寿命会缩短三分之一。 研究还证明,阻碍蛋白还会与细胞内其它蛋白相互作用来调节寿命,其中人类也有的一种蛋白叫PTEN,它是已知的肿瘤抑制基因。该研究发表在《生物化学杂志》网络版上。 由于线虫的大多数蛋白人类都有,因此这项研究关系到人类生物学以及对癌症发生的认识,该系主任杰弗里L•贝诺维奇博士说。 “尽管人类生物学更为复杂,但在线虫身上所发现的这种关系在哺乳动物身上也会同样发生。我们为找到这种关系做了许多工作,这是我们的目标。”贝诺维奇说。 研究人员之所以选择线虫作为模型,是因为线虫为基因功能研究和与人类生物学有关蛋白的研究提供了单一的系统。例如,线虫只有一个阻碍蛋白基因,而人类有4个这种基因;相比人类的1000亿神经元,线虫只有302个。此外,线虫2~3周的短期寿命可让我们有时间来观察这种蛋白对寿命影响的效果。研究人员对G蛋白偶联受体所激活的信号通路进行了研究。这种受体与所有激素、感官刺激(如光线、气味和味道)和神经递质有关,并可以激活细胞内的一系列信号。这种受体调节着多种生理过程,也是目前市场上近一半药物的作用靶点。 “说到受体,线虫实际上更为复杂。”贝诺维奇说。“人类大约有800种不同的G蛋白偶联受体,而线虫却有1800种。它们就是依赖这些受体以及各种神经递质和激素来对感官刺激产生反应。 首先发现的是阻碍蛋白关闭细胞内G蛋白偶联受体的活性。“它们的名字也是从阻碍受体的活性这一事实得来的。所以线虫通过它单一的阻碍蛋白为该蛋白如何影响受体提供了一个好的研究方法。”贝诺维奇说。在人类的4种阻碍蛋白中,有两种专门调节与视觉刺激有关的受体,其它两种调节其它多数受体。 研究人员通过消除线虫惟一的阻碍蛋白基因后吃惊地发现,这些线虫的寿命明显延长。另外,研究人员还发现,阻碍蛋白超表达的线虫的寿命会缩短。“阻碍蛋白少是好的,至少对于线虫来说。”贝诺维奇说。这不是对线虫寿命调节的第一次发现。研究人员早就发现,胰岛素样生长因子-1(IGF-1)受体的活性可以影响线虫的寿命,并且在果蝇、小鼠和人类身上也得到了验证。像阻碍蛋白一样,IGF-1受体活性低一些是好的。进一步研究还证明,限制热量也会降低IGF-1受体的活性,相反,在一些人类癌症中IGF-1受体是超表达的。通过深入研究发现,线虫的阻碍蛋白与其它两种蛋白相互作用,为其调节寿命起了关键作用,其中之一就是肿瘤抑制基因PTEN。PTEN发生变异与多种癌症有关。 人类阻碍蛋白与PTEN的关系还不清楚。“我们还不清楚人类阻碍蛋白是否调节PTEN功能,或者说在癌症发生时阻碍蛋白水平是否会有一些变化。”贝诺维奇说。“是阻碍蛋白水平增加关闭了更多的PTEN促进肿瘤的生长?还是其水平降低使得PTEN更为活跃? “如果是第一种情况,我们就可以选择来抑制这一过程。”他说。“我们有一些有趣的工作要做” (责任编辑:glia) |