酵母模型揭示:細胞器通訊能力下降導致衰老和老年疾病
在斯德哥爾摩大學和哥德堡大學五個課題組的共同努力之下,「整個項目旨在尋找解決衰老問題新途徑,從長遠來看,爭取能減緩或治療衰老相關疾病,如神經系統疾病和老年痴呆發作,」斯德哥爾摩大學教授Martin Ott說道。
Martin Ott
在如今這個老齡化時代,老年人福利和醫療保健挑戰日益增加。社會迫切需要在細胞水平上了解生物老化的基本原理。
對細胞來說,細胞器相當於人體內的各個器官,每一種器官都履行著特定職能。以前的研究表明,在老化細胞中,各種細胞器一個接一個地停止工作。目前為止,尚不清楚這種情況的發生機理。
通訊問題
線粒體無疑是最重要的細胞器之一,它是整個細胞的動力裝置。Martin Ott領導的新研究表明,線粒體生產的蛋白質(Msn2/4)利用一個未被發現的信號通路,Msn2/4依賴的內細胞器蛋白質穩態轉錄程序(Msn2/4-dependent interorganellar proteostasis transcription program,IPTP)控制著整個細胞。
當線粒體暴露於應激壓力下時,一個保護程序被激活以確保細胞內所有功能處於受控制的狀態,當細胞開始變老時,這個程序也被啟動。重要的是,研究人員通過突變線粒體核糖體(mitoribosome)發現線粒體翻譯準確性降低減少了時序性壽命,影響了胞質蛋白聚集管理,並引起了一般的轉錄應激反應。相反,增加翻譯準確性可以提高壽命,改善胞質聚集間隙和抑制應激。在老化細胞中,細胞器之間的這種溝通崩潰了,從而導致重要細胞功能喪失或變壞。
「我們現在準備繼續研究細胞器之間的通訊何時、如何以及為什麼會因衰老而終止,」斯德哥爾摩大學講師、文章通訊作者Claes Andréasson說。
這項研究的研究對象是酵母。儘管酵母與人類相去甚遠,但是,在控制細胞衰老的機制方面我們是相同的。因此,本研究發現的新機制很可能也同樣適用人類細胞衰老。
原文標題
Mitochondrial Translation Efficiency Controls Cytoplasmic Protein Homeostasis
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