田烨研究组发现蛋白二硫键异构酶PDI-6通过调控Wnt介导跨组织线粒体应激反应和寿命的机制

发布时间:2022-06-09

神经系统在感知并且协调机体的压力胁迫与衰老过程中起着关键作用。当神经细胞的线粒体受到胁迫时,通过神经分泌信号来激活肠道细胞中的线粒体应激反应,进而协调机体整体的压力适应,并在某些情况下可以诱导长寿。

        2022年6月7日,分子发育生物学国家重点实验室田烨研究组在《Cell Reports》杂志(DOI:10.1016/j.celrep.2022.110931)以研究长文形式在线发表“Protein disulfide isomerase PDI-6 regulates Wnt secretion to coordinate inter-tissue UPRmt activation and lifespan extension in C. elegans”。该研究发现了一个位于内质网中的蛋白质二硫键异构酶PDI-6通过Wnt配体EGL-20调控神经到肠道的跨组织线粒体未折叠蛋白反应(Mitochondrial unfolded protein response, UPRmt)以及机体寿命。PDI-6是蛋白二硫键异构酶(Protein disulfide isomerase, PDI)家族中的一员,PDI是一类位于内质网中的酶,其主要功能是催化新生肽链上二硫键的形成、断裂以及重排。而Wnt蛋白作为一类非常经典的分泌蛋白,参与许多重要的发育过程,Wnt蛋白上的二硫键对于其结构稳定性以及活性至关重要。在pdi-6突变体中,Wnt/EGL-20的总蛋白水平以及分泌水平均显著下降。PDI-6通过二硫键与Wnt/EGL-20互作。此外,PDI-6和Wnt/EGL-20的蛋白水平伴随衰老逐渐下降,而过表达PDI-6可以维持衰老过程中的Wnt/EGL-20蛋白水平,诱导UPRmt并且延长线虫寿命。

图:PDI-6通过调控Wnt/EGL-20参与跨组织UPRmt与寿命调控

中科院遗传发育所的博士研究生李心宇为论文的第一作者,参与该工作的还有研究生李佳晟、朱頔、张宁、郝旭昇、张文峰、博士后张茜和刘阳丽、副研究员邬雪影,田烨研究员为论文的通讯作者。该研究得到科技部国家重点研发计划,国家自然科学基金的资助,中科院战略性先导科技专项。


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