來源：生物谷原創(chuàng) 2022-06-20 17:22
該研究揭示了導(dǎo)致衰老的表觀遺傳-代謝軸，并說明了基于人工智能的方法在結(jié)構(gòu)功能研究中的力量。
衰老是一個不可避免的生命過程，其特征是對疾病的易感性增加，分子保真度下降，組織和器官功能進行性下降。表觀遺傳改變通過整合環(huán)境信號來調(diào)節(jié)基因表達和下游細胞過程，在衰老過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
衰老和DNA甲基化水平之間的完整關(guān)系直到最近才被清楚地描述出來，數(shù)百個與生物年齡相關(guān)的DNA甲基化水平的CpG位點被精確定位。表觀遺傳改變和代謝功能障礙是衰老的兩個標志。然而，它們相互作用如何調(diào)節(jié)衰老的機制，特別是在哺乳動物中，在很大程度上仍然不清楚。
圖片來源: https://doi.org/10.1038/s41392-022-00964-6
近日，來自中國科學院的研究者們在Signal Transduction and Targeted Therapy雜志上發(fā)表了題為“Lipid metabolism dysfunction induced by age-dependent DNA methylation accelerates aging”的文章，該研究揭示了導(dǎo)致衰老的表觀遺傳-代謝軸，并說明了基于人工智能的方法在結(jié)構(gòu)功能研究中的力量。
在本研究中，研究者展示了ELOVL脂肪酸延伸酶2(ELOVL2)，這是一個表觀遺傳學改變與年齡預(yù)測高度相關(guān)的基因，通過調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝而促進衰老。研究者應(yīng)用人工智能來預(yù)測ELOVL2的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及其與底物的相互作用。
ELOVL2功能受損通過增加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和線粒體功能障礙擾亂脂質(zhì)合成，導(dǎo)致細胞和生理水平的關(guān)鍵衰老表型。此外，線粒體活性的恢復(fù)可以挽救由ELOVL2缺乏引起的人視網(wǎng)膜色素上皮(RPE)細胞的年齡相關(guān)性黃斑變性(AMD)表型；這表明人類和小鼠的保守機制。
ELOVL的預(yù)測結(jié)構(gòu)
圖片來源: https://doi.org/10.1038/s41392-022-00964-6
在本研究中，研究者揭示了一個有助于衰老的表觀遺傳-代謝軸，并說明了基于人工智能的方法在結(jié)構(gòu)功能研究中的力量。表觀遺傳變化改變了衰老過程中的新陳代謝，并提供了更好的理解潛在的表觀遺傳和代謝衰老過程的分子機制。
代謝功能障礙是年齡相關(guān)表觀遺傳學改變的效應(yīng)者。同時，代謝功能障礙也可能是導(dǎo)致表觀遺傳變化的中介因素。代謝如何調(diào)控與年齡相關(guān)的表觀遺傳學改變的機制仍需進一步研究。
參考文獻
