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J Clin Invest:肌肉为什么不能修复?可能是这个蛋白在捣鬼!

来源:本站原创 2019-05-23 08:25

2019年5月23日讯 /生物谷BIOON /——研究人员报告说,一种已知对蛋白质合成很重要的蛋白质也会以一种意想不到的方式影响肌肉再生和生长。研究人员说,这一发表在《Journal of Clinical Investigation》上的发现有一天可能会带来治疗肌肉无力和肌肉质量下降等疾病的新方法。

领导这项研究的伊利诺伊大学细胞与发育生物学教授Chen Jie说,科学家们长期以来一直在研究亮氨酸tRNA合成酶(LRS)在蛋白质合成中的作用。

图片来源:Journal of Clinical InvesTigaTion

"在过去的5-10年里,科学家们开始意识到LRS和其他类似的蛋白质具有独立于蛋白质合成的功能,"Chen说道。"以前,我的实验室和其他实验室发现,LRS的功能之一就是调节细胞生长。我们的新研究首次报道了它在肌肉再生中的作用。"

Chen和她的同事在新的研究中使用了哺乳动物细胞培养和小鼠。他们比较了正常和低于正常LRS水平小鼠的肌肉修复速度。他们发现,组织中LRS水平较低的老鼠从肌肉损伤中恢复的速度要比LRS水平正常的老鼠快得多。

细胞中LRS蛋白减少70%并不影响蛋白质的合成。"但较低的水平确实对肌肉再生有积极的影响,"她说。"我们发现,受伤7天后,LRS越低,修复后的肌肉细胞越大。"虽然降低人体的LRS是不可能的,但研究人员寻找了另一种方法来阻止它的影响。

Chen和她的同事进一步阐明了LRS影响肌肉再生的确切分子机制。这使得他们假设,他们在韩国的合作者先前开发的一种无毒抑制剂,可以在不干扰LRS在蛋白质合成中的作用的情况下,阻止LRS对肌肉细胞的影响。

"我们证明这种抑制剂对哺乳动物细胞和小鼠都有效,"Chen说。当抑制剂存在时,肌肉修复更快,再生的肌肉更强壮。

Chen教授表示随着科学的进步,研究人员对曾经被认为只在细胞中起单一作用的蛋白质的多功能性有了更深入的了解。

她说:"我们现在明白了'蛋白质兼职'功能,即一种蛋白质在细胞内做许多不同的事情,是一种常态。"

Chen和她的同事正在研究LRS对年老老鼠的影响,年老老鼠比年轻老鼠重建肌肉更慢,肌肉张力也更弱。(生物谷Bioon.com)

参考资料:

Kook Son eT al, NonTranslaTional funcTion of leucyl-TRNA synTheTase regulaTes myogenic differenTiaTion and skeleTal muscle regeneraTion, Journal of Clinical InvesTigaTion (2019).  DOI: 10.1172/JCI122560

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