
2025年10月9日,同济上大学生命值科学能力与能力员工毛志勇/蒋颖销售团队在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特点逆袭
与人和猪小鼠产生人的本质差别的
与人和猪小鼠cGAS对比,裸鼹鼠cGAS在DNA断裂发应中发挥功能功能(图1A-D)。免疫力复染检测界面显示,裸鼹鼠cGAS过把你想表达出来加快和提升了RAD51的募集,RAD51是通过HR修补的关键因素协同酶(图1E-F)。彗星核查核实,裸鼹鼠cGAS提升了表观遗传组平衡性,敲除cGAS则受损了表观遗传组的平衡性(图1G-H),这表面裸鼹鼠cGAS带动HR修补以平衡表观遗传组。
图1 裸鼹鼠cGAS带动HR修理以安稳染色体组
淀粉酶回文序列重中之重发掘
以下核苷酸优化,倒转cGAS功用
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)。进一步鉴定了两个基因变异,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 四种问题核苷酸介导裸鼹鼠cGAS在怎强HR中的意义
大分子长效机制剖析
裸鼹鼠cGAS经由FANCI-RAD50信号通路使得HR修理
对辐照的裸鼹鼠细胞进行co-IP和质谱分折,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的构建是DNA伤到症状中时间最早的时间一个,对使用HR通过DNA维修至关特别重要的。脱色质分开工作反映出,裸鼹鼠FANCI力促了DNA伤到后RAD50弹出到脱色质上(图3Q)。不仅如此,裸鼹鼠-大鼠cGAS的过表达出来力促了RAD50向脱色质的募集(图3R)。应当目光的是,损耗的FANCI清理了各种影响使用(图3S),反映出裸鼹鼠cGAS介导的RAD50募集须得FANCI。
图3 裸鼹鼠cGAS改善FANCI-RAD50互不能力,使得RAD50募集
好文章总结ppt
本研究探讨首个从分子式层面上,体现了裸鼹鼠超进化出较长人类寿命的中心长效机制——用cGAS蛋白质中三个不同氨基的优化,倒转其对HR清理的负调整功用,而能增强学习DNA清理水平、动态平衡DNA组、减慢皮肤衰老(图4)。 某一得知除了为“高效率DNA休复系统的可延缓老化程序”的方法论给予了间接科学实验直接证据,更很重要的是,它处世类抗老化探析开拓了不一样方向:在靶向治疗房产调控cGAS核蛋白(愈加是这七个要点胺基酸位点),改善DNA休复系统的系统的,只不过能变为以后廷长人类进化身体寿命短的体系化调控策略性。
图4 cGAS四酪氨酸转换体细胞新陈代谢、组织开展脆化和保修期
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规范医学文献:
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.