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揭示組蛋白去乙?;刚{控線粒體應激反應-齊一生物

DATE:2020-10-27    來源:齊一生物科技(上海)有限公司    點擊數:

生命科學聯合中心劉穎課題組和北京大學分子醫學研究所李川昀課題組合作在 Nature Communications 發表了題為 “Histone deacetylase HDA-1 modulates mitochondrial stress response and longevity” 的研究論文,揭示了秀麗隱桿線蟲和哺乳動物中組蛋白去乙?;?/a>調控線粒體應激的分子機制,并且證實該機制影響機體的天然免疫能力和衰老進程。

作為細胞內最重要的細胞器之一,線粒體不僅為細胞提供能量,同時也參與許多重要的生物學過程。然而,線粒體常常受到細胞內和細胞外的脅迫刺激。線粒體未折疊蛋白反應 (mitochondrial unfolded protein response, UPRmt) 是細胞中保護線粒體、維持線粒體內穩態和正常功能的主要途徑。該途徑通過傳遞線粒體受損信號至細胞核,促進核編碼的線粒體應激基因的高表達,從而保護和修復受損線粒體。前期研究表明,秀麗隱桿線蟲中轉錄因子 ATFS-1 和 DNA 結合蛋白 DVE-1 參與了對 UPRmt 的激活,但 UPRmt 的整體調控機制還有待進一步闡明。

本研究首次發現線蟲中 HDA-1(哺乳動物組蛋白去乙?;?/a> HDAC 的同源蛋白)是激活線粒體未折疊蛋白反應、誘導天然免疫和延長健康壽命的關鍵蛋白。在線粒體脅迫應激時,HDA-1 結合并協同 DVE-1 蛋白,誘導激活 UPRmt、天然免疫反應和代謝重塑相關基因的轉錄。進一步,通過生物信息學分析,研究發現在恒河猴和人的多種組織中,HDAC1/2 與 UPRmt 基因的轉錄水平呈現正相關,而在哺乳動物細胞中,敲低或是用藥物抑制 HDAC1/2 均可以抑制 UPRmt 的活化,并影響線粒體的正常結構。綜上,該研究揭示了組蛋白去乙?;冈诙辔锓N調控線粒體內穩態的保守機制。 北京大學分子醫學研究所博士后邵麗娃和博士研究生彭琪為共同第一作者,劉穎研究員和李川昀研究員為論文的通訊作者,北京大學博士研究生董明月、高凱瑜、李玉梅和李怡參與了部分工作。該工作獲得了北大-清華生命科學聯合中心、國家自然科學基金委、科技部國家重點研發計劃、HHMI 國際研究學者項目、北京未來基因診斷高精尖創新中心、膜生物學國家重點實驗室的資助。

原文標題:

Histone deacetylase HDA-1 modulates mitochondrial stress response and longevity

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