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林和宁教授PNAS:影响心脏功能的蛋白质

最近,康奈尔大学的研究人员,与瑞士的科学家合作,确定了一个蛋白质——SIRT5,与健康的心脏功能之间存在一种密切的联系。

 

SIRT5能够删除一个有害的蛋白质修饰,称为赖氨酸琥珀酰化,它剥夺了心脏有效燃烧脂肪酸生成抽动所需能量的能力。相关研究结果发表在45日的《PNAS》杂志。

本文通讯作者、化学与化学生物学教授林和宁(Hening Lin)表示:“我们的研究表明,改善心脏功能的一种方式是,找到一种方法来改善SIRT5的活性。”林和宁教授主要从事蛋白翻译后修饰、CD38的生物活性、新型蛋白质修饰在癌症里的作用等化学与化学生物领域世界前沿科学研究。

 

SIRT5是七个被称作长寿蛋白(sirtuins)的其中一个蛋白质,已被证明能够影响一系列的细胞过程。根据论文的第一作者、林教授实验室的博士后SushabhanSadhukhan介绍,大多数针对sirtuin活性的小鼠研究,都集中在肝脏,而不是心脏,因为肝脏的大小和组织易于获取。


林教授的实验室使用景杰生物独家开发的琥珀酰化修饰泛抗体(PTM-401)及戊二酰化修饰泛抗体(PTM-1151测试了五个位置的小鼠组织 (心、肝、肾、脑、肌肉),发现蛋白质赖氨酸琥珀酰化最大的程度上发生在心脏内。测试所涉及的小鼠其SIRT5被删除。

 

去除SIRT5可导致ECHA的活性降低,这个蛋白质可使脂肪酸氧化和三磷酸腺苷(ATP,在细胞内储存并转移化学能量)的水平减少。

 

随着小鼠的衰老,SIRT5删除对心脏功能的影响更加明显。研究人员给8周大的小鼠做了超声心动图,观察到心脏功能有一些减少。在小鼠39周的时候再进行测试,它们表现出心脏肥大的标志——心脏重量、左心室质量增加,以及心脏的收缩和射血分数降低。

 

该研究小组的这些发现,可能为保护心脏健康和延长健康寿命带来新的方法,这可能对人类健康产生重大的影响。

 

据美国疾病控制和预防中心资料显示,心脏病是导致男性和女性死亡的主要原因,在美国每年有超过600000人死于这种疾病。

 

本研究合作者、瑞士洛桑理工学院的Johan Auwerx说:“确定了SIRT5在心肌病中的这个新角色,赋予了这种‘成药’酶在主要心脏疾病中的一个重要角色。可以预见,用药理干扰这些途径将带来新的心肌病疗法,同样,可以延长健康寿命。”


参考文献

Metabolomics-assisted proteomics identifies succinylation and SIRT5 as important regulators of cardiac function. 113(16): 4320-5.


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