과학자들은 노화 동안 RNA 편집과 무관한 역할을 통해 노화 관련 질병에 연결하는 효소 ADAR1의 새로운 기능을 밝힙니다.

과학자들은 노화 동안 RNA 편집과 무관한 역할을 통해 노화 관련 질병에 연결하는 효소 ADAR1의 새로운 기능을 밝힙니다.
날짜:
2022년 7월 18일
원천:
위스타 연구소
요약:
과학자들은 세포 노화를 조절하는 새로운 ADAR1-SIRT1-p16INK4a 축과 조직 노화에 대한 잠재적 영향을 밝혀냈습니다.


노화 및 연령 관련 장애는 생물 의학 연구 커뮤니티에 복잡한 문제를 제기합니다. 노화가 어떻게 조절되는지 더 잘 이해하는 것은 건강한 노화를 촉진하고 노화 관련 장애를 치료하는 데 매우 중요합니다. 오늘 Nature Cell Biology 에 발표된 연구 논문 에서 Ellen and Ronald Caplan Cancer Center의 부소장인 Rugang Zhang 박사, Christopher M. Davis 수여 교수이자 면역학, 미세 환경 및 전이 프로그램의 프로그램 리더는 다음과 같이 말했습니다. Wistar Institute와 그의 팀은 세포 노화를 조절하는 새로운 ADAR1-SIRT1-p16INK4a 축과 조직 노화에 대한 잠재적 영향을 밝혀냈습니다.

"조직 노화의 기본 메커니즘을 이해하는 것은 어려운 일이며 세포 노화는 조직 노화를 이끄는 복잡한 생물학에 대한 각도를 제공합니다. 조직 노화 동안 노화 조절을 연구하여 얻은 이러한 기계적 통찰력은 차례로 건강한 노화를 촉진하고 노화와 관련된 퇴치를 위해 사용될 수 있습니다. 장애." 장을 말한다.

이 탐구의 중심에는 p16INK4a라는 단백질이 있는데, 그 이유는 그 발현이 조직 노화 동안 증가하고 노화를 촉진하기 때문입니다. 이전 연구에 따르면 p16INK4a 발현 세포의 고갈은 노화 관련 장애를 지연시키기에 충분합니다. 따라서, p16INK4a 발현의 연령 관련 증가를 방지하는 접근법은 건강한 노화를 촉진하기 위한 개입 전략을 설계하는 데 중요한 의미를 가질 수 있습니다.

연구팀의 발견은 ADAR1이라는 단백질을 중심으로 이루어졌다. ADAR1은 RNA 편집에 관여하는 특수 효소이며 이제 노화로 밝혀졌습니다. Zhang 연구실의 박사후 연구원이자 논문의 첫 번째 저자인 Xue Hao, Ph.D.는 이 연구가 초파리와 벌레와 같은 모델 유기체에서 수행된 이전의 독립적인 연구에서 크게 영감을 받아 인간에 상응하는 이러한 유기체의 ADAR1은 수명을 단축시키고 신경 퇴행과 같은 연령 의존적 변화를 일으킵니다.

이 이야기는 또한 고도로 협력적인 Wistar Institute 문화의 혜택을 받습니다. 사실, Wistar's Ellen and Ronald Caplan Cancer Center의 유전자 발현 및 조절 프로그램 교수이자 ADAR1 생물학의 선구자인 Kazuko Nishikura 박사의 이전 연구에서는 스트레스를 받은 세포가 ADAR1을 apoptosis, 프로그램된 세포 사멸. "노화 세포는 스트레스를 받는 세포이고 세포자멸사에 저항하기 때문에 우리가 처음으로 제기한 질문은 ADAR1이 세포 노화와 관련이 있는지, 두 번째로 그것이 노화를 어떻게 조절하고 조직 노화에 대한 잠재적인 의미가 무엇인지였습니다." Hao가 설명합니다.

연구팀은 먼저 인간 섬유아세포에서 시험관내 ADAR1의 발현을 조사했고, 젊고 나이든 쥐의 여러 조직에서 생체내에서 발현을 조사했다. 그런 다음 그들은 실험적으로 페트리 접시와 마우스 조직의 여러 세포 유형에서 ADAR1 발현을 변경하여 ADAR1을 p16INK4a 발현의 중요한 조절인자로 설정했습니다. 흥미롭게도 연구팀은 ADAR1 손실이 노화와 조직 노화를 모두 조절하는 것으로 알려진 또 다른 단백질인 SIRT1을 통해 p16INK4a 발현을 촉진한다는 것을 발견했습니다. 흥미롭게도 ADAR1의 이 기능은 RNA 편집에서 생물학적 역할에 의존하지 않습니다.

그들은 또한 노화 동안 autophagy(손상되거나 불필요한 세포 구성 요소의 분해 및 재활용)라고 불리는 과정에 의한 ADAR1의 하향 조절이 SIRT1 mRNA의 안정성을 감소시키고, 이는 차례로 p16INK4a의 번역을 상향 조절하여 노화를 유도한다는 것을 발견했습니다. Hao는 "우리 연구는 번역 수준에서 세포 노화에 중요한 역할을 하는 새로운 ADAR1-SIRT1-p16 INK4a 축을 밝혀냈고, ADAR1의 새로 정의된 기능은 RNA 편집 기능과 무관합니다."라고 설명합니다.

Zhang은 "우리 연구는 노화 동안 p16INK4a 발현을 통해 ADAR1과 조직 노화 사이의 누락된 연결을 밝히기 시작했습니다. 또한 이러한 발견은 새로 발견된 이 메커니즘이 노화 관련 장애에 관한 치료 개발에 활용될 수 있는지 여부를 탐구하는 과학적 근거를 제공했습니다. ."

"조직 노화 동안 관찰되는 p16INK4a 및 노화를 억제하는 수단으로서 ADAR1 발현을 잠재적으로 회복시키는 방법 중 하나는 자가포식을 억제하는 것입니다." 하오 디테일. 그녀는 다음 연구 단계에 대해 다음과 같이 덧붙였습니다. "우리 연구는 몇 가지 흥미로운 질문을 제기합니다. 예를 들어, 다른 조직의 노화 동안 이 기전이 p16INK4a 발현에 상대적으로 기여하는 것은 무엇입니까? 또한 이 경로의 개입이 이전에 발표된 동물 모델에서 p16INK4a 발현과 관련된 연령 관련 장애를 완화합니다."