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2025-07-31 18:16:00
老化と神経変性は、両方とも細胞内の機能性タンパク質の産生を破壊することが知られています – 「タンパク質症」またはタンパク質の恒常性と呼ばれるプロセス。特に脳細胞は、神経変性疾患におけるタンパク質凝集体の蓄積に関連するタンパク質症の破壊の餌食になります。新しい研究で 公開 7月30日 科学、スタンフォード大学の研究者は、老化した脳のタンパク質症の減少につながる一連の出来事を発見しました。
調査結果は、ターコイズの殺人fishの研究に基づいて、人々の神経変性疾患と闘い、予防できる治療法を開発するための基礎を築き、精神能力の徐々に減少します。
「私たちは、多くのプロセスが老化により機能不全になることを知っていますが、私たちが年をとる理由の基本的な分子原理を本当に理解していません」と研究著者は言いました ジュディス・フライドマン、ドナルドケネディの椅子 人文科学部 スタンフォードで。 「私たちの新しい研究は、老化中に広く見られる現象の機械的説明を提供し始めます。これは、タンパク質を作るプロセスの凝集と機能障害の増加です。」
問題を見つける
ターコイズ・キリフィッシュ、 Thobobus Furzeri、アフリカのサバンナのはかない淡水プールで繁栄するように適応した鮮やかなカラフルな魚です。 killish、the 最短寿命 脊椎動物は飼育下で飼育され、彼らと同じように多くの問題を発症します 年をとる 加速老化の優れたモデルを提供します。マウスなどの長寿命の動物では、なぜ、どのように脳がより困難になるかを研究します。
彼らの新しい発見をするために、研究者は、老化した殺人の脳でタンパク質症の包括的な調査を実施しました。科学者は、若い、大人、古い殺人fishを比較しました。彼らは、アミノ酸濃度、トランスファーRNAのレベル、メッセンジャーRNA（mRNA）、タンパク質など、タンパク質生産のさまざまなプレーヤーを見ました。
細胞では、タンパク質症はタンパク質の合成と分解のバランスを取り、タンパク質の凝集を防ぎます – タンパク質の折りたたみの誤りに起因するタンパク質の有害な塊。タンパク質症の機能障害と凝集は、老化の特徴として分類される一連の分子および細胞の変化の一部です。タンパク質症は、アルツハイマー病のようなタンパク質凝集に結び付けられた脳老化と神経変性疾患の間の可能性のあるリンクとして注目を集めています。
私たちは、多くのプロセスが老化により機能不全になることを知っていますが、私たちが年をとる理由の基本的な分子原理を本当に理解していません。」
ジュディスフライドマンドルドケネディチェアの人文科学科学委員会
「老化により、問題は多くのレベル（機械的、細胞、臓器レベル）で神秘的に現れますが、1つの共通性は、これらすべてのプロセスがタンパク質によって媒介されることです」とフライドマンは言いました。 「この研究は、老化中に、タンパク質を作る中央機械が質の高い問題を抱え始めたことを確認しています。」
最終的に、チームは翻訳伸長と呼ばれるタンパク質合成の特定の段階で混乱を見つけました。このステップでは、リボソームはmRNAに沿ってmRNAに沿って1つずつアミノ酸を加えることにより、mRNAをタンパク質に変換する責任のある細胞機構としての役割を制定します。老化した魚の脳では、研究者はリボソームが衝突と失速を記録し、それがタンパク質とタンパク質凝集のレベルの低下をもたらしました。
「我々の結果は、mRNAに沿ったリボソームの動きの速度の変化がタンパク質の恒常性に大きな影響を与える可能性があることを示しており、老化の文脈における異なるmRNAの「調節された」翻訳伸長速度の本質的な性質を強調しています」彼は現在、ストーニーブルック大学の助教授です。
この発見は、別の老朽化した謎を照らすのに役立ちました。人間を含むすべての生物の老化の特徴の1つは、「タンパク質変換分離」と呼ばれます。この現象では、一部のmRNAのレベルの変化は、高齢者のタンパク質レベルの変化と相関しなくなります。新しい研究は、リボソームを含む老化中のタンパク質合成の変化が「タンパク質変換分離」を説明できることを示しています。影響を受けるタンパク質の多くはゲノムの維持と完全性に関与しているため、これらの新しい観察結果は、これらのプロセスが老化中に減少する理由を合理化します。
「タンパク質生産のプロセスが老化と忠実さを失うことを示すことは、これらの他のすべてのプロセスが年齢とともに誤動作し始める理由についての一種の根本的な根拠を提供します」とフライドマンは言いました。 「そして、もちろん、問題を解決するための鍵は、なぜそれが間違っているのかを理解することです。そうでなければ、あなたはただ暗闇の中で手探りしています。」
将来の老化研究
「この研究は、一般的なタンパク質の生合成、機能、恒常性に関する新しい洞察を提供し、加齢に関連する疾患の介入のための新しい潜在的な標的を提供します」とリーは述べました。
さらに、研究チームは、私たちが加齢とともに認知機能低下につながるものを調査し、そのようなプロセスをさまざまな種の範囲で寿命を形成する方法を調べています。
詳細については
Frydman、人文科学科学学部および遺伝学の生物学の教授 医学部、のメンバーでもあります スタンフォードバイオX、 スタンフォードがん研究所、そして Wu Tsai Neurosciences Institute、およびの教員 Chem-H Saravan。 Frydmanは、共同ディレクターでもあります ポール・F・グレン老化研究の生物学センター スタンフォードで。フライドマンラボでのヒトニューロン老化のメカニズムとアルツハイマー病とのリンクに関する追加の作業 によって資金提供されています 脳の回復力のためのナイトイニシアチブ。
この研究の追加著者は、ドイツのイエナにあるFritz Lipmann Institute（FLI）からのものです。スタジオン・ズロジカ・アントン・ドーン、ナポリ、イタリア。ドイツ、マーティンシリーズ、生化学研究所のマックスプランク研究所。ミュンヘン工科大学、ガーシング、ドイツ。ケンブリッジ大学、ケンブリッジ、英国。ミュンヘン工科大学、ガーシング、ドイツ。ミュンヘン機械学習センター、ミュンヘン、ドイツ。大学医療センターゲッティンゲン、ゲッティンゲン、ドイツ。トリエステ大学、トリエステ、イタリア。ヘルムホルツセンターミュンヘン、ノイハーバーグ、ドイツ。ミュンヘン工科大学、ミュンヘン、ドイツ医学部。フリードリッヒ・シラー大学イエナ、イエナ、ドイツ。
この研究は、FLIプロテオミクス、シーケンス、およびライフサイエンスコンピューティングコア施設、魚施設、スタンフォードゲノミクス施設、スタンフォード大学の生物学研究のポールF.グレングレンエイジング研究センター、国立高齢化研究所、マックスプランクの訓練研究所でのドイツの研究所の訓練研究所のNGS施設によって資金提供されました。 Fresenius Stiftung、Fritz-Thyssen Foundating、Chan Zuckerberg Initiative Neurodegeneratire Challange Challange Network、NCL Stiftung、NACL Stiftung、国立衛生研究所、ドイツ研究評議会、The Nation Durieger Counditions、The Next Generation EU（PNRR）、「Tuscany Health Ecosystemsystems」の「Tuscany Health Ecosystems」 SFB1286（Göttingen、ドイツ）、Max Planck Society、欧州研究評議会、英国医学研究評議会。 FLIはライプニッツ協会のメンバーであり、ドイツ連邦政府とチューリング州によって財政的に支援されています。
#研究は脳の老化の重要なメカニズムを特定します