科學家破解心肌細胞生長之謎

2021-02-08 生物通

伊利諾伊大學生物化學教授Auinash Kalsotra說，當你鍛鍊時，為了把氧氣送到肌肉組織，你的心臟劇烈跳動。通過觸發體積生長特異蛋白，心臟能逐漸適應這種工作模式。如果長時間不鍛鍊，心肌細胞還會回到原來的大小。心血管疾病也會刺激心肌細胞生長，此時心臟需要合成大量新蛋白支持心肌細胞生長。儘管最初這是一種保護性反應，但是長時間處於這種狀態容易導致併發症，最終心力衰竭。

Auinash Kalsotra（左），研究生Joseph Seimetz（右）

新研究中，研究人員重點研究了一種輔助RNA翻譯為蛋白質的RNA結合蛋白，PABPC1。長期以來，科學家們一直認為所有細胞都需要PABPC1才能維持生存。本文則挑戰了這一傳統觀念。

Kalsotra和同事發現，儘管所有人類和小鼠細胞中都含有PABPC1-RNA，但成人心臟內並沒有單獨存在的PABPC1。


「我們的研究表明，正常情況下成人心肌細胞中沒有PABPC1，只有鍛鍊和疾病促進細胞成長時PABPC1才會出現，」Kalsotra說。

「這項發現終於解釋了一個存在很久的奇怪現象『為什麼心肌細胞生產新蛋白質水平比其他組織低得多。』」本文作者、研究生Joseph Seimetz說。「維持心跳耗能巨大，因此心肌細胞需要更有節制地生產新蛋白。為了生長，細胞不得不耗用額外新蛋白時，則需先打開PABPC1開關，然後才能推動蛋白質生產。」

「成人心臟只有在需要生長時才產生PABPC1，如果能控制該蛋白產量，就能有效地促進心臟健康生長或是預防疾病」。

五年累積 《Nature》等多篇文章鋪墊：低氧促心肌再生

原文標題

Poly(A) tail length regulates PABPC1 expression and tunes translation during heart development and cardiac hypertrophy

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