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2013年6月14日, 我所董梦秋实验室和叶克穷实验室合作在《PLOS ONE》杂志上发表题为“Characterization of PUD-1 and PUD-2, Two Proteins Up-Regulated in a Long-Lived daf-2 Mutant”的文章。

发布时间:2013/06/14

2013614日, 我所董梦秋实验室和叶克穷实验室合作在《PLOS ONE》杂志上发表题为“Characterization of PUD-1 and PUD-2, Two Proteins Up-Regulated in a Long-Lived daf-2 Mutant”的文章,报道了作者为了分析长寿的daf-2突变体线虫中表达量增加最为显著的两个蛋白的生物学功能所作的系统性研究。

秀丽线虫的daf-2基因编码人胰岛素受体的同源蛋白。daf-2突变体线虫的长寿表型早在二十年前就被发现,并由此触发了对衰老的分子遗传学的研究 (Kenyon et al. 1993)daf-2突变体延缓衰老的机理不断是该领域的核心问题,至今仍然缺乏细致充分的阐述。2007年的一项定量蛋白质组学研究发现,相比于野生型,daf-2突变体中丰度增加最为显著的两个蛋白同属于一个功能完全未知的基因家族(Dong et al., 2007)。这两个蛋白被命名为PUD-1 PUD-2,该基因家族也因此被称为PUD家族。

为了分析PUD-1PUD-2是否在衰老调节中发挥作用以及其具体的生物学功能,作者尝试了几乎所有能够实施的研究手段,包括遗传学、结构生物学、分析蛋白质相互作用和差异表达基因,最终没有发现任何PUD基因家族参与调节线虫寿命的证据。意外地,作者发现缺失PUD基因家族的线虫(敲除6个或全部8个基因拷贝)可以抵抗异源表达的阿尔兹海默症淀粉样β肽(Aβ1-42)引起的瘫痪表型。线虫基因组编码的六个PUD同源蛋白中,PUD-1PUD-2在肠道和上皮细胞中有很高的表达水平,并形成一个异源二聚体。该二聚体的晶体结构(分辨率1.9Å)显示,这两个蛋白有着相似的β-sandwich折叠方式,以独特的“面靠背”的方式形成了一个V型二聚体。其它四个同源蛋白(PUD-3,PUD-4,PUDL-1PUDL-2)的表达部位不同于PUD-1PUD-2,并且仅以单体形式存在。

董梦秋实验室的博士研究生丁曰和、技术员杜云光,以及叶克穷实验室的博士研究生罗树坤为本文的共同第一作者。其他作者还有董梦秋实验室的李玉欣、李铁梅,日本Tokyo Women's Medical University Shohei MitaniSawako Yoshina,以及德国Max Planck InstituteKarsten Klage。董梦秋和叶克穷为本文共同通讯作者。这项研究由科技部和北京市政府资助,在北京科学生命购宝钱包 完成。