“重塑”老鼠表现出不再生活在更少的与年龄相关的疾病

在开发一个新的抗癌药物,威斯塔研究所的研究人员发现,老鼠缺乏一个特定的蛋白质长寿生活在更少的与年龄相关的疾病。缺乏的老鼠TRAP-1蛋白质,少了年龄相关的组织变性,肥胖,自发肿瘤形成与正常小鼠相比。他们的研究结果可能会改变科学家对细胞内的代谢网络的看法。

在健康细胞,TRAP-1新陈代谢的重要调节器,调节能源生产线粒体细胞器,为细胞生成化学有用的能量。在癌症细胞的线粒体,TRAP-1普遍过度繁殖。

威团队的报告发表在《华尔街日报》细胞的报道(网上),展示了如何“击倒”缺乏TRAP-1蛋白小鼠弥补这一损失通过切换到替代细胞机制使能量。

“我们认为这令人震惊的变化TRAP-1基因敲除小鼠,在那里他们显示更少的老化的迹象,不太可能患癌症,”达里奥·c·阿尔提耶里说。医学博士罗伯特和彭妮福克斯特聘教授和主任威斯塔研究所的国家癌症Institute-designated癌症中心。“我们的发现提供了一个意想不到的解释如何TRAP-1和相关蛋白调节细胞内新陈代谢。”

“我们通常链接代谢途径的改变与人类疾病,比如癌症,”阿尔提耶里说。“我们不希望看到健康的小鼠肿瘤较少。”

阿尔提耶里和他的同事创造了TRAP-1基因敲除小鼠作为正在进行的调查的一部分,他们的新药物,Gamitrinib,目标蛋白在肿瘤细胞的线粒体。TRAP-1属于90(一半)热休克蛋白家族,这是“女伴”蛋白质,指导其他蛋白质的物理形成和线粒体内的监管功能。肿瘤用一半的蛋白质,像TRAP-1,帮助生存治疗攻击。

“在肿瘤,TRAP-1是毁灭性的损失,引发了一系列灾难性的缺陷,包括代谢问题,最终导致肿瘤细胞的死亡,”阿尔提耶里说。“老鼠缺乏TRAP-1从一开始,然而,有三个星期在子宫里,以补偿其损失的蛋白质。”

研究人员发现,在他们的基因敲除小鼠,TRAP-1的丧失导致线粒体蛋白质错误折叠,然后触发补偿反应导致细胞消耗更多的氧气和更多的糖代谢。这导致线粒体基因敲除小鼠的生产管制的ATP水平,作为能源使用的化学分子反应,使权力的所有日常功能的细胞。

这实际上增加线粒体活动创建一个温和增加氧化应激(“自由基损害”)和DNA损伤有关。虽然DNA损伤可能会适得其反长寿和健康、DNA损伤的低水平实际上降低了细胞proliferation-slowing增长允许细胞的自然修复机制生效。

据阿尔提耶里,他们的观察提供了一个机械的基础分子伴侣的作用,像,在监管的生物能学mitochondria-how细胞生产和使用所需的化学能量生存和成长。他们的结果解释一些矛盾的发现在科学文献中关于生物能疗法和戏剧性地展示补偿机制的规定可能出现当这些伴侣蛋白分子的方程。

“我们的发现加强目标一半的情况下肿瘤细胞,但它也打开了一系列有趣的问题,可能会影响新陈代谢和长寿,”阿尔提耶里说。“我预测TRAP-1基因敲除小鼠回答这些问题将是一个宝贵的工具。”