研究:降低蛋白質出錯有助延長壽命

 

【大紀元2021年09月18日訊】(大紀元記者李少維編譯報導)一項新研究發現,如果能降低蛋白質在合成過程出錯的幾率,可以改善健康、延長壽命。研究者表示,這是第一份證明降低蛋白出錯率和延長壽命之間有直接聯繫的研究。

這份研究的主要作者倫敦大學學院(University College London)的別多夫(Ivana Bjedov)說:「我們常聽說DNA變異會導致癌症,也知道這與身體的老化密切相關,然而忽視了蛋白合成出錯對生物體健康的影響,其實,在合成新蛋白質過程出錯的幾率,比DNA複製過程中出錯的幾率高得多。」

「因此這份研究聚焦於蛋白錯誤,我們想看看減少蛋白錯誤是否能改善健康。」別多夫說。

研究人員把超嗜熱古菌(hyperthermophilic Archaea)的核糖體內一種名為RPS23 K60R的「超精確」基因變版,用基因編輯的方法引入到像酵母菌、蟲子和果蠅這些多細胞動物體內,查看其影響。核糖體好比生物細胞內的蛋白加工廠,負責合成蛋白。

超嗜熱古菌是一種能在高溫下生活的單細胞微生物。科學家認為這種生物體內的RPS23 K60R變版,能夠使該生物體內蛋白合成相當精確。研究人員認為這種基因變版只涉及到一種氨基酸的變化。

結果顯示,引入了這種基因變版的多細胞生物,不僅變得也具有耐熱性,而且壽命也延長了。

這份研究報告的主要撰稿人馬丁內斯-米格爾(Victoria Eugenia Martinez-Miguel)說:「合成蛋白的過程會出錯,核糖體會出錯。我們的研究第一次展示,只需改變核糖體內的一種氨基酸,就會減少蛋白合成的出錯率,從而增強生物體的耐受力、延長其壽命。」

此外,研究人員發現像雷帕霉素(Rapamune,主要運用於腎移植的抗排異治療)、torin、曲美替尼(trametinib,一種激素酶抑制劑)等這些用於降低蛋白出錯率的藥物也具有抗衰老的功效。

這些藥物會影響細胞感應營養的能力,少量使用的情況下,起到類似限制卡路里攝入的作用,從而起到延長壽命的效果。這份研究表明,減少蛋白出錯才是這些藥物具有延長壽命功效的真正原因。

這份研究9月14日發表於《細胞·代謝》(Cell Metabolism)期刊。

鄭醫師補充:

隨著年紀增長,蛋白質合成出錯的機率會比年輕時提高甚多,過去都將大部分焦點放在DNA合成出錯對健康造成的影響,這篇以蛋白質合成來切入,發現蛋白質合成出錯率跟壽命相關度不僅不下於DNA,而且也可藉由一些藥物的輔助來降低出錯率繼而延長壽命,極有可能在未來,預防保健醫學的一部份實行建議會納入這類降低蛋白質合成出錯的藥物。

參考文獻:

  1. Victoria Eugenia Martinez-Miguel, Celia Lujan, Tristan Espie--Caullet, Daniel Martinez-Martinez, Saul Moore, Cassandra Backes, Suam Gonzalez, Evgeniy R. Galimov, André E.X. Brown, Mario Halic, Kazunori Tomita, Charalampos Rallis, Tobias von der Haar, Filipe Cabreiro, Ivana Bjedov. Increased fidelity of protein synthesis extends lifespanCell Metabolism, 2021; DOI: 10.1016/j.cmet.2021.08.017
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