蛋白質(zhì)是我們細(xì)胞中所有過程的關(guān)鍵，了解它們的功能和調(diào)節(jié)是非常重要的。
卑爾根大學(xué)生物醫(yī)學(xué)系的Thomas Arnesen教授說:“多年來，我們已經(jīng)知道幾乎所有的人類蛋白質(zhì)都被一種特定的化學(xué)基團(tuán)修飾，但其功能影響仍然不明確。”
他解釋說:
“人類細(xì)胞中最常見的蛋白質(zhì)修飾之一是n端乙?；?/span>，這是在蛋白質(zhì)的起始端(n端)添加一個(gè)小化學(xué)基團(tuán)(乙?；?。這種修飾是由一組稱為n端乙酰轉(zhuǎn)移酶(NATs)的酶啟動的。阿內(nèi)森解釋說，盡管在人類細(xì)胞中“無處不在”，但這種修飾的功能作用仍然是個(gè)謎。
他是一項(xiàng)新研究的研究者，該研究揭示了這種蛋白質(zhì)修飾的核心功能是保護(hù)蛋白質(zhì)免受降解，這對正常的壽命和運(yùn)動至關(guān)重要。
CRISPR-Cas9技術(shù)為N端乙酰化提供了新的思路
為了解決這個(gè)問題，分子生物學(xué)家和研究員Sylvia Varland在加拿大多倫多大學(xué)的Donnelly細(xì)胞和生物分子研究中心工作了兩年，并得到了挪威研究委員會的FRIPRO流動性資助。
在這里，她利用已建立的CRISPR-Cas9技術(shù)和強(qiáng)大的篩選平臺，在最好的科學(xué)環(huán)境之一中確定了人類NAT酶的功能作用。Sylvia專注于人類主要的NAT酶之一NatC，人類NatC KO細(xì)胞的全基因組篩選揭示了許多可能參與n端乙?；δ艿娜祟惢颉?/p>
Varland說:“如果沒有Donnelly中心鼓舞人心的科學(xué)環(huán)境以及Marie Sk?odowska-Curie Actions的財(cái)政支持，這項(xiàng)研究就不會看到曙光。”
回到UiB的Arnesen實(shí)驗(yàn)室，Sylvia在博士生Ine Kjosås和其他實(shí)驗(yàn)室成員的幫助下，探索了她的基因發(fā)現(xiàn)的分子含義。生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，n端乙?；梢员Ｗo(hù)許多蛋白質(zhì)免受蛋白質(zhì)降解的影響。缺乏n端乙?；牡鞍踪|(zhì)被細(xì)胞降解機(jī)制識別(圖1)。
“n端乙?；心芰Q定蛋白質(zhì)的壽命，并以多種方式影響我們的細(xì)胞，”Varland說。“這對人類是正確的，對果蠅也是如此，果蠅是研究這種蛋白質(zhì)修飾的一個(gè)非常有用的模型，”她繼續(xù)說道。
N端乙?；梢杂绊懰ダ?/strong>
與此同時(shí)，葡萄牙阿威羅大學(xué)的研究員Rui Martinho的一個(gè)研究小組正在利用果蠅模型研究natc介導(dǎo)的n端乙?；瘜C(jī)體的影響。
博士后研究員Rui Silva和他的同學(xué)們對缺乏N端乙酰化的果蠅進(jìn)行了研究。這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)決定合并他們的努力，并在過去兩年中協(xié)調(diào)他們的實(shí)驗(yàn)。缺乏NatC的果蠅可以存活，但隨著年齡的增長，這些果蠅的壽命和運(yùn)動能力都會下降(圖2)。這些影響可以通過表達(dá)一種在果蠅和人類之間保守的蛋白來部分逆轉(zhuǎn)，該蛋白被發(fā)現(xiàn)是NatC保護(hù)的關(guān)鍵靶點(diǎn)。
破解NatC之謎
總之，通過結(jié)合細(xì)胞表型的無偏和全局遺傳篩選，研究小組發(fā)現(xiàn)了n端乙?；诒Ｗo(hù)人類細(xì)胞中蛋白質(zhì)免受降解方面的一般功能。
分子研究確定了當(dāng)缺乏n端乙?；瘯r(shí)，負(fù)責(zé)降解一類主要人類蛋白質(zhì)的細(xì)胞成分(泛素連接酶)。在人類細(xì)胞和果蠅中，natc介導(dǎo)的特定蛋白質(zhì)保護(hù)的作用是明顯的。這些途徑對老年人壽命和運(yùn)動的影響強(qiáng)調(diào)了蛋白質(zhì)n端乙?；闹匾饔?。
Thomas Arnesen總結(jié)道:“這項(xiàng)工作解開了一些秘密，并展示了n端乙酰化如何塑造個(gè)體蛋白質(zhì)的命運(yùn)。”
這項(xiàng)工作的挪威部分得到了挪威研究委員會、挪威西部衛(wèi)生當(dāng)局、挪威癌癥協(xié)會和歐洲研究委員會(ERC)的研究資助。
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2023-11） | 
