
2025年10月9日,同济读书人生学科与技术水平基地毛志勇/蒋颖团队合作在Science上发表了题为“A cGAS-mediated mechanism in naked mole-rats potentiates DNA repair and delays aging”的研究文章,揭开了裸鼹鼠长寿的终极秘密。环鸟苷-磷酸腺苷-磷酸合酶(cGAS)在同源重组(HR)修复中具有负调节功能,而在啮齿动物裸鼹鼠中,该功能通过其自身cGAS的四个特定氨基酸残基改变得以逆转。这种改变使裸鼹鼠的cGAS具备更强的基因组稳定能力,能抵消细胞与器官衰老,进而延长其寿命并提升健康寿命。
裸鼹鼠cGAS作用逆袭
与人和猪小鼠都存在一元论相互影响
与老虎和猫小鼠cGAS不同之处,裸鼹鼠cGAS在DNA受损发应中发挥效果效果(图1A-D)。天然免疫印染实践提示,裸鼹鼠cGAS过表现加快和提升了RAD51的募集,RAD51是直接参与HR修整的的关键重组方案酶(图1E-F)。彗星测定方法核实,裸鼹鼠cGAS加强了遗传人类表观遗传组固相关性,敲除cGAS则毁掉了遗传人类表观遗传组的固相关性(图1G-H),这说明裸鼹鼠cGAS驱动HR修整以固定遗传人类表观遗传组。
图1 裸鼹鼠cGAS促进会HR修复手机以稳定的染色体组
蛋白酶队列重要性挖掘
四种氨基转换,瓦解cGAS功能键
通过融合裸鼹鼠和人N和C末端产生的嵌合体,发现裸鼹鼠C末端负责其对HR的刺激作用(图2A-B)。随后,将C端结构域划分为三个子结构域,修复效率分析表明,裸鼹鼠-C3结构域(444–554)增强了HR修复(图2C-D)。进一步鉴定了4个变化,S463D,E511K,Y527L和T530K,它们部分消除了HR刺激(图2E-G)。裸鼹鼠cGAS 4-aa突变体失去了对招募RAD51的刺激作用(图2H-I),而人cGAS 4-aa突变体逆转了对RAD51募集的抑制作用(图2J-K),四个残基在调节RAD51募集中的作用是保守的。
图2 每种酪氨酸介导裸鼹鼠cGAS在怎强HR中的功效
分子结构规则解析视频
裸鼹鼠cGAS进行FANCI-RAD50信号通路可以淡化HR清理
对辐照的裸鼹鼠细胞进行co-IP和质谱介绍,确定了潜在的DNA修复因子作为裸鼹鼠cGAS促进HR的靶点,其中包括FANCI、RAD50和PARP1(图3A-E)。微照射实验表明,裸鼹鼠FANCI被招募到激光诱导的DSB中(图3F),且FANCI和RAD50相互作用(图3G-I),二者共同促进促进HR修复(图3J)。
RAD50与DNA的紧密结合是DNA断裂反馈中更早的群体事件之六,相对于参与HR参与DNA修复系统至关核心。固色的质拆分科学试验意味着,裸鼹鼠FANCI驱动了DNA断裂后RAD50跳转到固色的质上(图3Q)。不仅,裸鼹鼠-大鼠cGAS的过表示驱动了RAD50向固色的质的募集(图3R)。比较适合目光的是,消失殆尽FANCI减少了一些促使功能(图3S),意味着裸鼹鼠cGAS介导的RAD50募集必须FANCI。
图3 裸鼹鼠cGAS催进FANCI-RAD50之间功能,催进RAD50募集
短文个人总结
本探析第一回从原子核维度,论述了裸鼹鼠创新出过长使用寿命的核心区体系——借助cGAS蛋白酶中七个当前蛋白质的影响,终结其对HR修复工具业务能力的负调结作用,继而开展DNA修复工具业务能力业务能力、平衡基因组组、延迟皮肤衰老(图4)。 这个发现了不单单为“便捷DNA修理可减媛皮肤衰老的原因模式进程”的原理展示了可以实验报告电子证据,更至关重要的是,它处世类美肤老的原因探析开拓了了不一样文件目录:可以通过靶向治疗应对cGAS蛋白酶(愈加是这六个要点碳水化合物位点),优化模式DNA修理模式,说不定能将成为的前景减少猿类安全健康使用寿命的管理处应对方案。
图4 cGAS四碳水化合物调控肿瘤细胞皮肤松弛、组织安排脱落和使用寿命
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参照论文资料:
Chen Y, Chen Z, Wang H, et,al. A cGAS-mediated mechanism in naked mole-rats potentiates DNA repair and delays aging. Science. 2025 Oct 9;390(6769):eadp5056. doi: 10.1126/science.adp5056.