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蛋白聚集具有正向生物學功能

2019/6/15 9:06:29 閱讀數:454 信息分類:食品招商 編輯:小禹

眾所周知,蛋白質是組成人體一切細胞、組織的重要成分,生物體所有重要的組成部分都需要有蛋白質的參與。作為生命活動的主要承擔者,蛋白質除了參與催化各類生物化學反應,還在生物體的身體結構、信息傳遞、免疫防衛等方面發揮著重要作用。通常,細胞內外各類生理生化過程不僅需要特定的功能蛋白質,還需要這些蛋白分子形成相應的高級結構和形狀。因此,蛋白的狀態直接影響機體各類生理生化反應的進行。

以往大量研究表明,蛋白的異常聚集會給細胞和生物體帶來負面影響。蛋白分子是由不分支的肽鏈組成的,從新合成的肽鏈到具有特定三維結構和生理功能的蛋白質,需要復雜精細的肽鏈折疊和加工過程。

在許多情況下,這種“折疊錯誤”的蛋白會喪失原有的生理功能,而且其聚合物對細胞有害,會引起阿爾茨海默氏癥、亨廷頓舞蹈癥、肌萎縮側索硬化癥等中樞神經系統病癥。

不過,近年來許多研究表明,蛋白聚集會給生物體帶來正向作用,能夠調控細胞分裂、胚胎的早期發育、機體的固有免疫反應等過程。日前,安徽農業大學生命科學學院計山明教授課題組近期研究發現,蛋白聚集具有正向生物學功能。果蠅對人體無害,擁有全面的基因突變體類型、豐富的遺傳學雜交手段、完備的轉基因品系,是做生物實驗理想的材料之一。

計山明課題組以果蠅為模型,對果蠅Otu蛋白的酶學特性和生物學功能進行研究后發現,低復雜度結構域能夠調控果蠅Otu蛋白的液—液相變過程,并在Otu“自我聚集”過程以及去泛素化酶活性中發揮重要作用。

研究同時發現,體內Otu蛋白的“自我聚集”行為和酶活是一個可調控過程。分子伴侶蛋白Bam與Otu蛋白形成復合物,促進Otu蛋白聚集,增強其去泛素化酶活性,協助參與對腸道免疫信號及壽命的調節。同時分子伴侶蛋白Bam的表達隨年齡的增長呈動態性變化,在果蠅成長和衰老過程中,Bam的動態變化影響并調節了Otu的活性,從而調節果蠅壽命。

這一研究表明,蛋白聚集能夠有效維持果蠅腸道內的免疫穩態,提高腸道的屏障功能,從而延長果蠅的壽命。

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