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Nature 子刊:研究发现清除自由基新方法

来源:生物谷 2016-07-06 17:04

2016年7月6日讯/生物谷BIOON/--自由基可引起细胞损伤和死亡,并可导致人类衰老和疾病,多年来科学家们努力寻求新的方法来清除体内自由基。

现在密歇根大学的一项新研究分析了一种蛋白质,这种蛋白质可以作为一种强大的保护剂来对抗自由基。比较有趣的是过多自由基是由这种蛋白质激活的。在之前的研究中人类这种蛋白质的基因突变被认为能引起一种罕见的,神经退行性疾病。

密歇根大学分子,细胞和发育生物学的副教授Haoxing Xu说,溶酶体包含了细胞的回收中心,它是清理受伤和死亡细胞的关键部分。

当溶酶体“感觉”到过多的自由基成为身体的负担时,它们会激活细胞膜中的钙离子通道。这会引发许多基因的表达并产生越来越强的溶酶体,加速清除细胞的受损部分。

自由基对老龄化过程起非常重要的作用,XU说。

“如果我们有化合物可以直接激活这个通道,我们就可以在衰老中和其他疾病中降低氧化应激反应。”他说。“结果将是细胞损伤和自由基水平都可以减少,还有就是可以减缓衰老。”

身体如何告知自己有太多的自由基以便能够减少或清除这些自由基?他的研究告诉我们身体是如何做的,XU说。

他说:“自然是非常精彩的。细胞的清洁工是溶酶体,它有这种自由基感知能力。”

这项研究有关文章“MCOLN1是一种调节自噬溶酶体的 ROS传感器。”于6月30日在线发表在《Nature Communications》杂志上。(生物谷Bioon.com)

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MCOLN1 is a ROS sensor in lysosomes that regulates autophagy

Xiaoli Zhang, Xiping Cheng, Lu Yu, Junsheng Yang, Raul Calvo, Samarjit Patnaik, Xin Hu, Qiong Gao, Meimei Yang, Maria Lawas, Markus Delling, Juan Marugan, Marc Ferrer & Haoxing Xu

Cellular stresses trigger autophagy to remove damaged macromolecules and organelles. Lysosomes ‘host’ multiple stress-sensing mechanisms that trigger the coordinated biogenesis of autophagosomes and lysosomes. For example, transcription factor (TF)EB, which regulates autophagy and lysosome biogenesis, is activated following the inhibition of mTOR, a lysosome-localized nutrient sensor. Here we show that reactive oxygen species (ROS) activate TFEB via a lysosomal Ca2+-dependent mechanism independent of mTOR. Exogenous oxidants or increasing mitochondrial ROS levels directly and specifically activate lysosomal TRPML1 channels, inducing lysosomal Ca2+ release. This activation triggers calcineurin-dependent TFEB-nuclear translocation, autophagy induction and lysosome biogenesis. When TRPML1 is genetically inactivated or pharmacologically inhibited, clearance of damaged mitochondria and removal of excess ROS are blocked. Furthermore, TRPML1’s ROS sensitivity is specifically required for lysosome adaptation to mitochondrial damage. Hence, TRPML1 is a ROS sensor localized on the lysosomal membrane that orchestrates an autophagy-dependent negative-feedback programme to mitigate oxidative stress in the cell.

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