偶然发现存在第三种“蛋白质生产”调节机制，关乎癌症和衰老

　　

加州大学默塞德分校的研究人员利用果蝇揭示了许多生物体共同的细胞过程，这可能会极大地影响对癌症和衰老的理解。

分子和细胞生物系教授Fred Wolf，当时的研究生Sammy Villa和基因泰克副总裁兼生理化学和研究生物学高级研究员Vishva Dixit发现了一种机制，细胞通过将RNA转化为蛋白质的过程来调节蛋白质的数量。

Wolf说:“这种机制可能导致压力、癌症和衰老过程中蛋白质翻译的变化。”

他们的研究成果发表在《Nature Communications》杂志上。

Wolf和Dixit的工作关系可以追溯到Wolf还是密歇根大学Dixit研究实验室的一名技术员的时候。Wolf去了伯克利的研究生院，Dixit去了罗氏集团(Roche Group)的成员、生物技术行业的先驱基因泰克(Genentech)，之后他们一直保持着联系。

Wolf说:“Vishva知道我是果蝇遗传学方面的专家，这是基因泰克公司无法获得的资源。”

Wolf的实验室专注于了解控制动物行为的大脑回路和基因，特别是酒精如何影响大脑和动机在其中的表现。

他和他的研究人员使用果蝇作为研究对象，这是一种受研究人员欢迎的选择，因为果蝇的研究成本不高，繁殖速度快，数量多，而且很容易改变它们的基因来测试想法。Wolf说，以果蝇为中心的研究已经产生了许多复杂的工具。

但是Dixit想要了解OTUD6蛋白的功能。加州大学默塞德分校分子与细胞生物学系Fred Wolf教授他要求我们利用果蝇模型的强大功能来发现它的功能，我们接受了这个挑战。Vishva给了我初始资金，让我开始培育OTUD6基因突变的果蝇，并测试突变果蝇可能出现的任何问题。当论文的第一作者Sammy Villa于2018年加入我的实验室时，这个项目真正开始了。Sammy承担了这个项目，他在分子生物学和生物化学方面的技能对项目的成功起到了重要作用。”

起初，研究人员不知道他们在寻找什么。当他们第一次制造出OTUD6基因突变的果蝇时，他们希望看到一些明显的东西，比如翅膀的形状或数量，或者生殖异常。相反，果蝇看起来很正常。

Wolf说:“我们尽可能多地给果蝇施加压力，发现它们对化学压力很敏感，比如氧化压力。这使我们能够研究OTUD6是如何促进抗压力能力的。”

研究人员寻找了所有与OTUD6相互作用的蛋白质，以发现它的作用，并发现它将核糖体的蛋白质产量减少了一半。这种修饰可以让细胞产生更多的蛋白质。

“我们对OTUD6对细胞中蛋白质含量的巨大影响感到非常惊讶:使果蝇的OTUD6突变体使蛋白质产量减少了一半。这是一个很大的区别，”WolfWolf说。“细胞中产生的蛋白质数量会影响动物的寿命，产生的蛋白质越少，寿命越长。”我们的OTUD6突变体的寿命是前者的两倍。我们认为这是因为产生的蛋白质更少了。”

产生的蛋白质数量也会对某些类型的癌症产生巨大影响。

在人类的许多癌症中，发现某些类型的OTUD6水平升高，而许多癌症都增加了蛋白质的产生。研究人员强调，他们没有直接证据表明两者之间存在联系，但OTUD6的增加可能有助于癌细胞的生长和增殖。

细胞可以改变OTUD6的数量来改变蛋白质的合成量。

Wolf说:“多年来，我们已经知道细胞有另外两种方式来主动调节蛋白质的产生，我们认为我们发现了第三种方式。”

该团队对发现细胞如何改变细胞中存在的OTUD6的数量很感兴趣，这可能有助于理解这种新途径是如何启动的，并可能导致操纵蛋白质生产的新方法，从而积极影响寿命，甚至可能影响癌症的预后。