衰老对野生类型人类SOD1和A5VALS突变的翻译后修改的影响

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物化学 生物化学
• 分子生物学分子生物学

背景情况:

• 铜/超氧化物脱酶1 (SOD1) 对神经健康至关重要,通过转化后修改 (PTM) 执行诸如代谢调节和氧化应激减轻等功能.
• 异常的SOD1 PTMs可以导致错误折叠,聚合和氧化应激增加,这些都是肌缩侧面硬化症 (ALS) 的特征.
• 衰老和突变对SOD1 PTMs的影响在很大程度上仍未被探索,特别是关于它们在ALS病原发生中的作用.

研究的目的:

• 调查慢性衰老和氧化应激对野生类型 (WT) 人类SOD1和严重的ALS相关突变A5VSOD1.1的PTM的影响.
• 确定受老化和SOD1.1中A5V突变影响的特定PTM.
• 阐明ALS中SOD1功能障碍背后的潜在分子机制.

主要方法:

• 在缺乏内源性SOD1.1的Saccharomyces cerevisiae中表达野生型 (WT) 和A5V人类SOD1.
• 从压力 (老化) 和非压力酵母细胞提取物中净化SOD1.
• 基于质谱学的分析,以在不同条件下识别和量化WT和突变SOD1上的PTM.

主要成果:

• 在老化条件下,在SOD1 PTM中观察到显著的变化,包括氧化,形式化和碳化,特别是氧化托33,在WT和A5VSOD1中.
• 在老年WT SOD1和A5V SOD1中检测到氧化酸33的水平增加,这是一种与类SOD1错折传播相关的修饰.
• 鉴定了氨酸残留的乙化和化,在WT和突变SOD1之间有不同的水平,这表明了依赖于突变和年龄的PTM概况.

结论:

• 长期衰老和A5V突变会诱导人类SOD1中不同的PTM,影响其稳定性,并可能导致ALS.
• 氧化托芬33成为与SOD1错误折叠和传播相关的关键PTM,与衰老和ALS相关.
• WT和突变SOD1之间的差异性PTM景观为SOD1相关的神经退行症的分子基础提供了关键的见解.