来源：石溪大学

概要：

当人们到大约80岁年龄时，体内约有一半的蛋白质会由于氧化受到破坏。氧化反应发生是由于有氧情况下与将食物转为能量相关的随机化学降解。已知的与衰老及年龄相关疾病例如阿尔茨海默氏病和癌症相关的某些蛋白质也存在氧化破坏稳定性的高风险。

已知的与衰老及年龄相关疾病例如阿尔茨海默氏病和癌症相关的某些蛋白质也存在氧化破坏稳定性的高风险。石溪大学物理和生物定量劳费尔中心研究小组的该发现提供了对氧化反应破坏性的理解，这是老化细胞的自然过程，影响了蛋白质。它也证实为是对年龄相关疾病更好理解的基础。该篇论文，标题为“高电荷蛋白质：蛋白质组老龄化的阿喀琉斯之踵，”早前在网上已公布，并于2月2号的结构期刊发行。

当人们到大约80岁年龄时，体内约有一半的蛋白质会由于氧化受到破坏。氧化反应发生是由于有氧情况下与将食物转为能量相关的随机化学降解。人体内的氧化反应，通过自由基、受损细胞蛋白质、脂类、DNA和其它细胞结构调节，促成了疾病过程。

石溪分校的研究分队，由资深作者Ken A. Dill博士领导，Ken是化学物理特聘教授，也是物理和生物定量劳费尔中心主任，他使用物理学原理和计算机分析评估了蛋白质静电，或者电荷。他们发现，短的、高电荷蛋白质特别容易影响大幅度不稳定性，甚至这些蛋白质内的一个单一演化事件就足以展现其正常堵塞的、折叠结构。

“我们的论文阐述了老化的自然化学过程影响我们蛋白质的分子机制，”Dill博士说。“我们的方法预测了哪些蛋白质在被损坏时展开的风险最高。然后我们应用该原理寻找蛋白质数据库。有趣的是，我们发现氧化展开风险最高的蛋白质包括20种蛋白质，跨越了函数性的宽频谱，所有这些蛋白质与老化的相关性在之前对研究人员都是已知的。

蛋白列表包括端粒酶蛋白，该蛋白通过延伸细胞在细胞老化和癌症发展中发挥了重要作用；以及组蛋白，组蛋白是DNA结合蛋白，与包括记忆损失和癌症的许多过程相关。

Dill博士解释该机制为科学家更好理解氧化引起老化细胞蛋白损失提供了基础。该小组将继续使用该方法搜索蛋白质数据库以寻找与老化或年龄相关疾病关联的额外蛋白质。

这项研究，他补充道，可能是朝向寻找其它蛋白质的第一步，而不是当前怀疑，要寻找的这些蛋白质易受高氧化、具有不稳定性且与年龄相关疾病有关。这些蛋白质可能被证实为对某些特定年龄相关疾病针对性行治疗的关键。

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文献参考：

Adam M.R. de Graff, Michael J. Hazoglou, Ken A. Dill. Highly Charged Proteins: The Achilles' Heel of Aging Proteomes. Structure, 2015; DOI: 10.1016/j.str.2015.11.006