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NC:Gcn4转录因子降低蛋白合成能力并延长酵母寿命

上海工业生物技术研发中心 2017/9/19 16:00:26
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酿酒酵母因其遗传操作的便利,成为老化研究的一个重要模式生物。酵母母细胞在进入衰老前所经历的分裂次数被用来衡量其寿命(lifespan),也叫复制寿命(replicative lifespan。信使RNAmRNA)到蛋白质的过程由核糖体实行,在酵母中,核糖体由4个核糖体RNA78个核糖体蛋白(ribosomal Proteins,RPs)组成。已有研究证实不同RP基因缺失的酵母菌菌株在复制寿命上差异很大,且长寿的菌部分依赖于Gcn4的表达。

Gcn4是酵母中氨基酸生物合成基因的关键转录激活因子,在氨基酸饥饿、RP基因缺失等压力胁迫下表达会上调。虽然已知Gcn4对酵母长寿很重要,但是很难从机理上将氨基酸生物合成基因的转录激活因子活力与寿命延长关联起来。

近日,发表于《Nature Communications》上的一项研究《The Gcn4 transcription factor reduces protein synthesis capacity and extends yeast lifespan》,揭示了Gcn4抑制翻译的功能,选择酿酒酵母野生型菌株、增加寿命的菌株(Δrpl7a Δrpl9a)和降低寿命的菌株(Δrpl6a, Δrpl15b Δrps27b),通过mRNA测序(m RNA-seq)、核糖体性能分析和蛋白质组学来表征RP缺失(RPKO)菌株的基因表达,发现缺失RP导致蛋白质合成减少、核糖体组装受损和全局性的uORF跳跃,表明了蛋白质合成能力的降低有助于Gcn4介导的酵母寿命延长。

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