核糖體（中間）從mRNA生成蛋白質(zhì)（紅色）。深紫色鏈代表轉(zhuǎn)移RNA，它們也參與蛋白質(zhì)合成。圖片來(lái)源：英國(guó)《新科學(xué)家》網(wǎng)站
科技日?qǐng)?bào)北京8月5日電（記者張佳欣）德國(guó)萊布尼茨老齡研究所團(tuán)隊(duì)在一種名為鳉魚(yú)的淡水魚(yú)大腦中發(fā)現(xiàn)，隨著年齡增長(zhǎng)，細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的“工廠”——核糖體，在制造某一類關(guān)鍵蛋白質(zhì)時(shí)出現(xiàn)卡頓，從而引發(fā)一連串惡性循環(huán)，導(dǎo)致細(xì)胞功能不斷衰退。這或許是一種潛在的細(xì)胞衰老“總開(kāi)關(guān)”機(jī)制及多種細(xì)胞老化現(xiàn)象的根源。相關(guān)論文發(fā)表于新一期《科學(xué)》雜志。
合成蛋白質(zhì)的“配方”儲(chǔ)存在細(xì)胞DNA中。當(dāng)細(xì)胞需要制造某種蛋白質(zhì)時(shí)，會(huì)將這段DNA“配方”轉(zhuǎn)錄為一種名為信使RNA（mRNA）的分子。通常情況下，mRNA越多，蛋白質(zhì)產(chǎn)量也越高。然而，越來(lái)越多研究發(fā)現(xiàn)，隨著人類細(xì)胞的老化，這種“產(chǎn)量正相關(guān)”關(guān)系會(huì)逐漸失效，即使mRNA水平不變，蛋白質(zhì)的產(chǎn)量也可能下降。
團(tuán)隊(duì)分析了鳉魚(yú)大腦中核糖體的變化過(guò)程，并利用先進(jìn)技術(shù)捕捉其在mRNA分子上的停留位置，相當(dāng)于拍下了蛋白質(zhì)合成的“過(guò)程快照”。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著鳉魚(yú)大腦的衰老，核糖體在解碼精氨酸和賴氨酸這兩種氨基酸的密碼子時(shí)，更加頻繁地停滯，導(dǎo)致蛋白質(zhì)無(wú)法順利合成。
這兩種氨基酸常見(jiàn)于能結(jié)合DNA和RNA（帶負(fù)電）的蛋白質(zhì)中，因此最容易受到影響的是參與DNA或RNA結(jié)合的蛋白質(zhì)。而這些蛋白質(zhì)正是細(xì)胞執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)的“中堅(jiān)力量”，比如生成RNA、剪接RNA、修復(fù)DNA損傷等。
團(tuán)隊(duì)表示，DNA損傷增多、RNA合成減少、剪接效率下降、蛋白合成減緩，都是衰老的典型表現(xiàn)，核糖體的卡頓現(xiàn)象或許是這些變化的共同源頭。卡頓現(xiàn)象還可能影響核糖體自身的合成能力，進(jìn)而造成蛋白質(zhì)生產(chǎn)能力整體下降，形成一個(gè)不斷加劇的惡性循環(huán)。而如果鳉魚(yú)的研究結(jié)果同樣適用于人類，未來(lái)或許能開(kāi)發(fā)出應(yīng)對(duì)大腦衰老的新療法。
本文鏈接：蛋白質(zhì)生成卡頓引發(fā)細(xì)胞老化http://www.sq15.cn/show-11-24346-0.html
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