科學家發現一個控制壽命的分子開關CHIP
一個單一的蛋白質可以比在一個群體中更有效地控制衰老信號。根據最近的研究,蛋白質CHIP在單獨行動時能比在成對狀態下更有效地控制胰島素受體。在細胞應激情況下,CHIP經常以同源二聚體的形式出現–兩個相同的蛋白質的聯合體–主要功能是破壞錯誤折疊的和有缺陷的蛋白質。
因此,CHIP對細胞進行清洗。為了做到這一點,CHIP與輔助蛋白一起工作,將小蛋白泛素鏈與錯誤折疊的蛋白質結合起來。
因此,細胞檢測並擺脫了有缺陷的蛋白質。此外,CHIP控制胰島素受體的信號轉導。CHIP與受體結合併將其降解,防止延長生命的基因產品的激活。
科隆大學的研究人員現在通過使用人類細胞和線蟲Caenorhabditis elegans的測試表明,CHIP也可以用泛素(一種存在於大多數真核細胞中的小蛋白)標記自己,以防止其二聚體的形成。CHIP單體比CHIP二聚體能更有效地調節胰島素信號傳導。
這項研究是由科隆大學衰老相關疾病中的細胞應激反應卓越中心(CECAD)進行的,研究結果最近發表在《分子細胞》雜誌上。
“CHIP是單獨工作還是作為一對工作取決於細胞的狀態。”該研究的第一作者Vishnu Balaji說:”在壓力下,有太多折疊錯誤的蛋白質以及與CHIP結合併阻止自動泛素化的輔助蛋白,即用泛素進行自我標記。在CHIP成功地清理了有缺陷的蛋白質後,它也可以標記輔助蛋白質進行降解。”他解釋說:”這允許CHIP將自己泛素化,並再次作為一個單體發揮作用。
因此,為了使身體順利運作,CHIP的單體和二聚體狀態之間必須有一個平衡。”Thorsten Hoppe說:”有趣的是,CHIP的單體-二聚體平衡似乎在神經退行性疾病中被破壞了。”例如,在脊髓小腦共濟失調症中,CHIP的不同部位發生了突變,它主要以二聚體的形式發揮作用。在這裡,轉變為更多的單體將是一種可能的治療方法”。
在下一步,科學家們希望找出是否有其他蛋白質或受體與CHIP單體結合,從而調節其功能。研究人員還有興趣找出CHIP單體或二聚體在哪些組織和器官以及哪些疾病中出現的數量更多,以便將來能夠開發出更有針對性的治療方法。