缺乏一種特殊蛋白質(zhì)的小鼠更長壽

上海雙博生物科技有限公司的研究人員，在開發(fā)抗癌新藥物的過程中發(fā)現(xiàn)，缺乏一種特殊蛋白質(zhì)的小鼠壽命更長，而且具有更少的年齡相關(guān)疾病。與正常小鼠相比，缺乏TRAP-1蛋白的小鼠，表現(xiàn)出較少的年齡相關(guān)組織退化、肥胖和自發(fā)性腫瘤形成。他們的這一發(fā)現(xiàn)，可能會改變科學(xué)家們對細(xì)胞內(nèi)代謝網(wǎng)絡(luò)的看法。

在健康的細(xì)胞中，TRAP-1是一種重要的代謝調(diào)節(jié)蛋白，已被證明能調(diào)節(jié)線粒體（用化學(xué)方法為細(xì)胞產(chǎn)生能量的細(xì)胞器）的能量生產(chǎn)。在癌細(xì)胞的線粒體中，TRAP-1普遍是生產(chǎn)過剩的。

研究小組的相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在zui近的《Cell Reports》，表明缺乏TRAP-1 蛋白的“基因敲除”小鼠，可通過切換到另一種產(chǎn)能細(xì)胞機制，彌補這一缺失。

研究人員制備了TRAP-1敲除小鼠，作為他們正在進(jìn)行的新藥（Gamitrinib，可靶定腫瘤細(xì)胞線粒體中的蛋白質(zhì)）研究的一部分。TRAP-1是熱休克蛋白90（HSP90）家族的一個成員，它們是“伴侶”蛋白質(zhì)，可指導(dǎo)其他蛋白質(zhì)的物理形成，在線粒體內(nèi)發(fā)揮一種調(diào)節(jié)功能。腫瘤利用HSP90蛋白質(zhì)（如TRAP-1），來幫助其在治療攻擊中存活下來。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在他們的基因敲除小鼠中，TRAP-1的缺失可使線粒體蛋白錯誤折疊，然后引發(fā)一種代償性反應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞消耗更好的氧氣和代謝更多的糖。這使基因敲除小鼠的線粒體產(chǎn)生異常水平的ATP——作為能量來源的化學(xué)物質(zhì)，為日常分子反應(yīng)供以能量，使細(xì)胞發(fā)揮功能。

這種增加的線粒體活性實際上適度地增加了氧化應(yīng)激（“自由基損傷”）和相關(guān)的DNA損傷。而DNA損傷似乎與長壽和健康是適得其反的，低水平的DNA損傷實際上可降低細(xì)胞增殖，從而減緩生長速度，使細(xì)胞的自然修復(fù)機制起作用。

他們的觀察結(jié)果，為伴侶分子（如HSP90）在線粒體生物能量學(xué)（細(xì)胞如何產(chǎn)生和利用它們需要的化學(xué)能量來生存和生長）調(diào)控中的作用提供了一種機械基礎(chǔ)。他們的研究結(jié)果解釋了關(guān)于生物能學(xué)調(diào)控的科學(xué)文獻(xiàn)中所存在的一些矛盾結(jié)果，戲劇性地展示了當(dāng)這些伴侶分子除去此作用時，如何可以產(chǎn)生補償機制？