果蝇研究发现可控制寿命和癌细胞产生的机制

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有的细胞过程，这可能极大地影响对癌症和衰老的理解。

分子和细胞生物学系教授 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 发现了一种细胞用来调节在将 RNA 转化为蛋白质的过程中产生多少蛋白质的机制。

沃尔夫说： “这种机制可能是导致压力、癌症和衰老过程中蛋白质翻译发生变化的原因。”

他们的研究成果发表在《自然通讯》杂志上。

沃尔夫和迪克西特的工作关系可以追溯到沃尔夫还是密歇根大学本科生时，当时他是迪克西特研究实验室的技术员。沃尔夫去伯克利读研究生，迪克西特去了罗氏集团旗下的一家生物技术行业先驱公司基因泰克，他们仍然保持着联系。

沃尔夫说：“维什瓦知道我是果蝇遗传学方面的专家，而基因泰克公司没有这种资源。”通常情况下，沃尔夫的实验室专注于了解控制动物行为的大脑回路和基因，尤其是酒精如何影响大脑以及动机在其中是如何体现的。

他和他的研究人员使用果蝇，这是研究人员的热门选择，因为它们成本低廉，繁殖迅速且数量众多，而且很容易改变它们的基因来测试想法。沃尔夫说，以果蝇为中心的研究已经产生了许多复杂的工具。

但迪克西特想了解蛋白质 OTUD6 的功能。

“他要求我们利用苍蝇模型的强大力量来发现其功能，我们接受了挑战，”沃尔夫说。“当论文的第一作者萨米·维拉于 2018 年加入我的实验室时，这个项目才真正开始。萨米承担了这个项目，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，研究人员并不知道他们在寻找什么。当他们第一次制造出 OTUD6 突变的果蝇时，他们希望看到一些明显的变化，比如翅膀的形状或数量，或者生殖异常。然而，这些果蝇看起来是正常的。

沃尔夫说：“我们用我们能想到的尽可能多的方式给苍蝇施加压力，发现它们容易受到化学压力的影响，例如氧化压力。”“这使我们能够研究 OTUD6 如何有助于抵抗压力。”

研究人员寻找所有与 OTUD6 相互作用的蛋白质，以发现其作用，结果发现它使核糖体的蛋白质产量减少了一半。这种修饰使细胞能够产生更多的蛋白质。

“OTUD6 对细胞中蛋白质产量的巨大影响让我们非常惊讶：让果蝇突变 OTUD6 会使蛋白质产量减少一半。这是一个很大的区别，”沃尔夫说。“众所周知，细胞中产生的蛋白质数量会影响动物的寿命，蛋白质产量越少，寿命越长。我们的 OTUD6 突变体寿命增加了一倍。我们认为这是因为产生的蛋白质更少。”

产生的蛋白质的量也会对某些类型的癌症产生巨大影响。

人类中某些类型的 OTUD6 在许多癌症中含量增加，许多癌症的蛋白质产量增加。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 增加可能促使癌细胞生长和增殖。

细胞可以改变 OTUD6 的数量来改变蛋白质的生成量。

沃尔夫说：“多年来，我们已经知道细胞还有另外两种方式来主动调节蛋白质的生成量，而我们认为我们发现了第三种方式。”

研究团队感兴趣的是了解细胞如何改变细胞中 OTUD6 的数量，这有助于了解这一新途径是如何启动的，并可能带来操纵蛋白质生产的新方法，从而对寿命产生积极影响，甚至可能对癌症结果产生积极影响。