衰老领域的太阳城官网人员通常使用C. elegans, a microscopic worm and model organism. (Credit: Weerapana Lab)
BC化学家Eranthie Weerapana的太阳城官网揭示了与年龄相关的氧化应激增加导致的细胞损伤的新线索.
The research, 由美国国立卫生太阳城官网院资助, 推进她对细胞通路和蛋白质如何促进癌症和神经退行性疾病的探索.
“我的太阳城官网小组关注的主要领域之一是了解氧化应激对生物系统的影响,” said Weerapana, an associate professor of chemistry. “许多疾病都以氧化应激增加为特征, 包括癌症和许多与衰老相关的神经退行性疾病, such as Alzheimer’s and Parkinson’s.”
Weerapana试图识别由于氧化应激增加和潜在病理后果而受损的蛋白质.
“在许多这些疾病中，细胞产生活性氧，”Weerapana说. “这些是高度活性的自由基，可以破坏细胞中的DNA和蛋白质，并产生下游功能后果. Our goal is to understand what bio-molecules are affected; specifically, 我们的兴趣在于了解氧化应激如何影响蛋白质及其下游功能.”
In a study published in the journal Cell Chemical Biology, Weerapana和来自马萨诸塞大学医学院的同事报告了两种与长寿直接相关的蛋白质的鉴定 C. elegans一种微小的蠕虫和模式生物，通常被衰老领域的太阳城官网人员使用.
The team focused on proteins containing cysteine, an amino acid that can be compromised by oxidation, 目的是识别并随后沉默对蠕虫寿命有影响的含半胱氨酸的蛋白质, Weerapana said.
该团队使用的蠕虫模型已经经过基因改造，可以沉默, or “knockdown,” an insulin receptor, 在早期的太阳城官网中，哪一种可以延长生物体的寿命. 通过分析野生型和敲除型线虫的蛋白质组学, 太阳城官网小组希望能找到其他能延长寿命的蛋白质.
Weerapana说：“抑制胰岛素受体可以激活延长寿命的途径。. “所以我们想确定下游的蛋白质活动，可以进一步延长这些蠕虫的寿命.”
太阳城官网小组使用了一种叫做半胱氨酸反应性分析的方法来识别40种蛋白质，这些蛋白质在野生型和突变型蠕虫中受到不同的调节. 他们发现了两种被称为LBP-3和K02D7的蛋白质.1 -导致这些蠕虫的寿命显著增加. LBP-3敲除增加了23%，K02D7.1次击倒导致寿命增加36%.
太阳城官网结果表明，半胱氨酸反应性分析可以与基因组学和转录组学等传统方法一起使用，以识别调节人体寿命的蛋白质 C. elegans 这是最终寻求对抗人类与年龄相关疾病的太阳城官网中至关重要的早期步骤. 未来的太阳城官网将试图查明如何操纵这些特殊的细胞通路延长寿命, Weerapana said.
The report, 胰岛素/IGF-1信号通路受损时的全球半胱氨酸反应性分析 C. elegans Identifies Uncharacterized Mediators of Longevity，由Weerapana， BC太阳城官网员Julianne Martell和Daniel W. 巴克和马萨诸塞大学医学院的太阳城官网人员徐龙学(Yonghak Seo, Samuel F. Kingsley, and Heidi A. Tissenbaum.
除了美国国立卫生太阳城官网院，史密斯家族基金会还资助了Weerapana在这个项目上的工作.
In an earlier study, published in June in Cell Chemical Biology, Weerapana和他在加州大学的同事说, Berkeley, 威斯康星医学院探索了细胞一氧化氮的潜在蛋白质靶点. 细胞中一氧化氮的增加与癌症和与年龄相关的神经退行性疾病有关.
Specifically, 太阳城官网人员旨在开发一种方法来观察一氧化氮是如何影响蛋白质功能的, again focusing on cysteine-containing proteins. Upon identifying protein targets of nitric oxide, 他们试图评估这种蛋白质修饰的功能后果.
“蛋白质氧化领域的一个挑战是氧化蛋白质物种的不稳定性, 这使得使用传统方法难以识别,” said Weerapana. “这限制了我们能够在不同疾病模型中识别的氧化蛋白的数量.”
In this study, 该小组开发了一种化学蛋白质组学方法来识别一氧化氮的蛋白质目标, 导致发现两个以前未表征的半胱氨酸残基，当细胞一氧化氮水平升高时调节蛋白质功能.
The report 转亚硝化揭示组织蛋白酶D和HADH2上功能相关的s -亚硝化位点 是由Weerapana、BC太阳城官网人员Yani Zhou和Shalise M. 威斯康辛医学院的太阳城官网人员Sarah L. Wynia-Smith, Kelsey S. Kalous, and Brian C. Smith, and UC Berkeley’s Michael A. Marletta.
In addition to the NIH and Smith Family Foundation, Damon Runyon癌症太阳城官网基金会资助了Weerapana在这个项目上的工作.