《Nature》:抑制RNA聚合酶竟然可以延長壽命?!

2021-02-15 生物通

英國倫敦大學學院的一項最新研究表明,如果限制一種在所有動物中都很常見的酶,那麼就能延長果蠅和線蟲的壽命。這一研究成果公布在最新一期(11月29日)Nature雜誌上。 

這種酶就是RNA聚合酶III(Pol III),DNA聚合酶是細胞複製DNA的重要作用酶,而RNA聚合酶則是以DNA為模板、三磷酸核糖核苷為底物,通過磷酸二酯鍵而聚合的合成RNA的酶,也就是基因轉錄過程中的重要酶,RNA聚合酶有三種:RNA聚合酶I,RNA聚合酶II和RNA聚合酶III,其中RNA聚合酶III位於細胞核質內,主要合成小的RNA,存在於包括人類在內的所有動物物種的大部分細胞中。

之前的研究人員表明RNA聚合酶III對於製造蛋白質和細胞生長必不可少,但是關於其與衰老之間的關聯,還從未發現過。

文章的一作,UCL健康老化研究所的Danny Filer博士說,「我們發現RNA聚合酶III在成年果蠅和線蟲中發揮了重要作用:它的活性能對幹細胞功能,腸道健康和動物的生存產生了負面影響,當我們抑制它的活性時,就能改善上述這些功能。我們認為RNA聚合酶III有助於研發新療法,因此RNA聚合酶III在哺乳動物和人類中的作用值得研究。」

研究人員指出,抑制RNA聚合酶III的作用就像是之前發現的免疫抑制藥物雷帕黴素,雷帕黴素曾被發現能延長小鼠和許多其他動物的壽命。這一發現有助於科學家們了解雷帕黴素等有望延長哺乳動物壽命藥物的作用機制。

「目前針對延長壽命和促進健康老化的藥物存在著很多炒作,但是人們對它們的作用機制知之甚少,後者才是比較重要的,」 文章的通訊作者之一,Nazif Alic博士解釋說。

「當mTOR信號存在時,RNA聚合酶III能促進細胞生長和加快老化,抑制RNA聚合酶III的作用就像是給動物提供雷帕黴素一樣,能令果蠅活得更長。如果我們能夠進一步地在更多的物種中研究這種機制,那麼就能夠開發出靶向抗衰老療法了。」

研究人員採用了一系列的遺傳方法,比如插入誘變和RNA介導的幹擾技術,抑制成體果蠅RNA聚合酶III,觀察它們的壽命。酵母,果蠅和現場都是模式生物,雖然它們的親緣關係不大,但都包含RNA聚合酶III。

研究結果顯示,在RNA聚合酶III發生適度下降後,酵母細胞的存活、果蠅和線蟲的壽命平均延長了10%。

目前這一研究組還將進一步了解RNA聚合酶III在成人中的功能,希望能闡明其中的作用機理。

原文標題

RNA polymerase III limits longevity downstream of TORC1

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