NAD 会抑止体细胞中PARP1和DBC1中间的相互影响

  哈佛医学院的NMN生物学家发现NAD+能够迅速调节蛋白质之间的相互作用,从而保护人体细胞不受癌症、辐射和老化的伤害。

NAD 会抑止体细胞中PARP1和DBC1中间的相互影响插图NMN

  2017年,哈佛医学院的生物学家发现了一项令NASA着迷的有趣发现。发表在《科学》杂志上的这项研究可能会造成一种反转衰老并改善DNA修复的药物,甚至可以帮助NASA将宇航员送往火星。

  随着时间的增长,人体DNA的修复水平降低,从而引起损伤积累,最终导致体细胞活动异常。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)可以调节蛋白间的相互作用,从而控制DNA修复过程。使用NAD+增效剂烟酰胺单核苷酸(NMN),可以提高其修复辐射暴露和老化所致DNA损伤水平。宇宙射线对宇航员的DNA也会造成损害,NMN也许能帮助他们在未来的飞行任务中恢复。

  在一周的治疗之后,年幼鼠的体细胞与新南威尔士大学教授DavidSinclair说,他是研究和哈佛医学院和新南威尔士大学的主要作者,在一次记者招待会上说。

  为了研究这个发现的机制,研究人员研究了蛋白质与蛋白质的相互影响,其中一种蛋白质可以与另一种蛋白质融合,并可能抑止或增强其作用。NAD+会影响蛋白质的相互影响,进而影响DNA修复。

  这组生物学家专门评估了NAD+与乳腺癌1(DBC)中一种称为“缺失”的蛋白质的融合。他们发现整个体内都有大量DBC1,但是其确切作用仍不清楚。除融合NAD+之外,DBC1还融合和抑制另一种蛋白,即重要DNA修复蛋白聚合酶(PARP1)(腺苷二磷酸)。

  在大鼠中,伴随着NAD+水准伴随着年令的提升而减低,DBC1愈来愈多地融合PARP1,进而根据抑止PARP1造成DNA损伤累积。科学家用NMN修复NAD+的水准反转了这个全过程,表明NAD+立即调整蛋白质的相互影响。因而,调整NAD+水准可以潜在地维护人免遭DNA损伤和衰老。

  研究人员小组显示,提升NAD+水准(例如NMN)的干预措施会减低人胚肾体细胞中PARP1和DBC1中间的相互影响。也就是说,NAD+会抑止体细胞中PARP1-DBC1一氧化氮合酶的产生。在DBC1水准减低的体细胞中,生物学家观测到PARP1活力提升,表明DBC1抑止了PARP1的作用。

  研究表明,NAD+与DBC1融合并抑止其与PARP1的融合,进而促进了PARP1的作用。根据NAD+增效剂(如NMN)引进更高层次的NAD+,可根据提升PARP1活力来提升DNA修复高效率。

  研究人员说:“这些数据表明NAD+在体细胞中具有第三种作用:立即调整蛋白质与蛋白质的相互影响。”“尽管NAD+随年令减低的情况尚不清楚,但这项工作为DNA修复水准随年令提升而减低的情况给出了科学合理的表述,强调NAD+补给是减低化学疗法副作用,防止辐射暴露和减缓DNA损伤的一种手段。衰老全过程中DNA修复水准自然减低。”