破译分子奥秘对控制衰老和疾病的代谢物的新见解

导读 博伊斯汤普森研究所(BTI) 和康奈尔大学的科学家们在生物化学领域取得了重大进展,对酰基亚精胺这一代谢物家族有了新的认识,这可能会改变...

博伊斯汤普森研究所(BTI) 和康奈尔大学的科学家们在生物化学领域取得了重大进展,对酰基亚精胺这一代谢物家族有了新的认识,这可能会改变我们理解衰老和对抗疾病的方式。

这项研究最近发表在《自然化学生物学》上,提出了亚精胺(一种存在于所有活细胞中的长期已知化合物)和去乙酰化酶(一种调节许多生命必需功能的酶家族)之间的意外联系。

Sirtuins 在过去二十年中一直受到广泛关注。最近的研究表明去乙酰化酶在各种与年龄相关的疾病中发挥着至关重要的作用。因此,人们对去乙酰化酶与衰老之间的联系越来越感兴趣,这使它们成为旨在改善健康寿命和寿命的治疗干预的有希望的目标。

“我们很高兴发现与去乙酰化酶相关的细胞代谢的这一意想不到的分支,”该研究的主要作者 、BTI 教授弗兰克·施罗德 (Frank Schroeder)说。“发现这些以前未表征的亚精胺衍生物可以深入了解这一关键途径的内部运作,并使我们更接近了解线粒体去乙酰化酶的生理功能。”

研究人员采用了一种公正的方法,即比较代谢组学,这是施罗德实验室十多年来一直在开发的一种方法,来筛选依赖于沉默调节蛋白的代谢变化。该研究揭示了一种名为酰基亚精胺的新型代谢物家族,它们源自多种蛋白质的修饰,其中许多蛋白质在生长和细胞存活中发挥着重要作用。

继在简单生物体秀丽隐杆线虫中发现沉默调节蛋白连接的酰基亚精胺后,研究人员进一步证明,相同的化合物也存在于哺乳动物(包括人类)中。最后,研究小组证明了这些代谢物对线虫寿命和哺乳动物细胞增殖的直接影响。

“重要的生理功能反映在许多分子指纹中,包括数以万计有待发现的小分子代谢物。这项工作是揭示我们体内巨大的化学暗物质空间的生物学作用和功能的一步。”施罗德实验室的研究生、该研究的第一作者张兵森说道。

未来的研究将探讨这些发现的机制和药理学方面,特别是酰基亚精胺如何影响寿命、细胞生长及其与其他代谢途径的潜在相互作用。

张补充道:“在亚精胺被分离近 350 年后,在了解其结构 100 年后,我们的工作进一步推进了亚精胺家族的集体知识,将其与其他重要的生化过程联系起来,包括中央能量代谢和氨基酸代谢。”

这是与康奈尔大学兽医学院韦斯实验室的研究人员合作进行的研究。这项工作得到了 NIH 和 HHMI 的部分支持。

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