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表观遗传学改变和代谢功能障碍是衰老的两个标志。然而,它们之间在调节衰老过程中的相互作用机制仍不清楚。近期,来自我国科学院动物研究所、南方科技大学、澳门科技大学等单位的研究团队在《Signal Transduction and Targeted Therapy》杂志上发表题为“Lipid metabolism dysfunction induced by age-dependent DNA methylation accelerates aging”的文章,揭示了促衰老的表观遗传代谢轴。

研究人员选取超长链脂肪酸延伸酶2基因(ELOVL2)作为研究目标,ELOVL2是表观遗传改变与年龄预测高度相关的基因,可通过调节脂质代谢促进衰老。DNA甲基化通过整合环境信号来调节基因表达在衰老中发挥关键作用。通过检测ELOVL2的DNA甲基化水平和表达水平,并应用人工智能的方法预测ELOVL2的蛋白质结构及其与底物的相互作用,结果发现,ELOVL2的DNA甲基化增加导致其蛋白表达降低,这与衰老密切相关。ELOVL2表达降低导致多不饱和脂肪酸合成下降,以及包括多不饱和脂肪酸前体在内的短链脂肪酸在内质网中累积,引起内质网应激和线粒体功能障碍,继而导致干细胞衰竭、认知能力下降、视网膜变性和葡萄糖不耐受等细胞和生理水平的衰老表型。

总之,该研究揭示了促进衰老的表观遗传代谢轴,并展示了基于人工智能的方法在结构功能研究中的潜力。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41392-022-00964-6

注:此研究成果摘自《Signal Transduction and Targeted Therapy》杂志,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。

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