PetraBeli教授及其合作者的研究小组发现,醛类是人体饮酒后产生的一种有毒化学物质,它通过在RNA和蛋白质之间产生化学交联来损害细胞,从而干扰蛋白质的产生。

科学家发现了一种新的应激反应途径可修复由有毒醛引起的RNA-蛋白质交联

来自分子生物学研究所(IMB)、美因茨约翰内斯古腾堡大学(JGU)和美因茨健康老龄化中心的Beli小组的科学家进一步发现,细胞使用一种新的、进化上保守的压力来消除这些交联。反应途径。这些发现揭示了醛如何影响我们的身体,以及我们为处理这些细胞代谢的有毒副产品而采取的机制。

我们的细胞经常接触许多有毒化学物质,这些化学物质会损害我们的DNA、RNA和蛋白质。醛,例如乙醛和甲醛,就是这样一种化合物。它们可以在环境中找到,即在空气、水或食物中,但也可以通过我们细胞内的代谢反应在内部产生。最值得注意的是,当我们饮用酒精饮料后,我们的细胞对乙醇进行解毒时,它们会作为副产品产生。

醛对我们的细胞有毒,因为它们会损伤DNA,导致断裂,干扰转录和DNA复制。乙醛在我们体内的积聚是酒后出现一些宿醉症状的主要原因。降低细胞去除醛的能力的突变也与范可尼贫血等遗传病有关。然而,此前并不知道醛的毒性是否仅仅是DNA损伤的结果,或者醛是否也会干扰其他细胞机制。

在这项发表在《分子细胞》杂志上的研究中,PetraBeli教授和她的同事发现,除了破坏DNA之外,醛还会在细胞中的RNA和蛋白质之间产生称为交联的化学键。当核糖体试图翻译RNA时,这些交联会阻碍核糖体,从而抑制新蛋白质的产生。

他们还发现,细胞通过一种新的、进化上保守的应激反应途径去除这些RNA-蛋白质交联,该途径涉及具有特殊形式的泛素化和称为VCP的蛋白质的交联蛋白质的翻译后修饰。

IMB兼职主任兼美因茨大学定量蛋白质组学教授Beli表示:“RNA-蛋白质交联引起的泛素化驱动的应激反应作为一种细胞质量控制途径被忽视了。”

这项研究的共同第一作者AldwinSuryoRahmanto和ChristianBlum补充道:“我们的研究结果开启了一条关于活性醛诱导的RNA-蛋白质交联的全新研究路线。”这些结果表明醛以多种方式损害我们的细胞,并首次描述了一种消除细胞中RNA-蛋白质交联的机制。

重要的是,我们的身体去除醛的能力随着年龄的增长而逐渐下降,这可能会导致随着年龄的增长,形成更多的RNA-蛋白质交联。因此,作者推测这种新的应激反应途径可能对于维持老年人的细胞功能特别重要。