
2025年10月9日,同济大专生命图片科学方法与方法技术学校毛志勇/蒋颖技术团队在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功能性反转
与和小鼠会存在实质区别
与和小鼠cGAS比起来,裸鼹鼠cGAS在DNA问题化学反应中推动效用(图1A-D)。免役着色實驗表达,裸鼹鼠cGAS过表达出变快了RAD51的募集,RAD51是参于HR清理系统的的关键协同酶(图1E-F)。彗星校正否认,裸鼹鼠cGAS增进了DNA遗传组增强性,敲除cGAS则弄坏了DNA遗传组的增强性(图1G-H),这表达裸鼹鼠cGAS促使HR清理系统以增强DNA遗传组。
图1 裸鼹鼠cGAS提高HR修复工具以保持稳定表观遗传组
蛋白质回文序列要素出现
十个胺基酸修改,治愈cGAS用途
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)。进一步鉴定了十二个变化,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 4种胺基酸介导裸鼹鼠cGAS在减弱HR中的做用
团伙制度化分析
裸鼹鼠cGAS按照FANCI-RAD50径路带动HR消除
对辐照的裸鼹鼠细胞进行co-IP和质谱剖析,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的根据是DNA损害反應中最旱的案例中之一,对待用HR参与DNA修复系统至关很重要。上色质隔离实验报告说明,裸鼹鼠FANCI提高了DNA损害后RAD50初始化到上色质上(图3Q)。不仅而且,裸鼹鼠-大鼠cGAS的过表达出提高了RAD50向上色质的募集(图3R)。直得主意的是,耗完FANCI减少了这款的刺激用途(图3S),说明裸鼹鼠cGAS介导的RAD50募集可以FANCI。
图3 裸鼹鼠cGAS强化FANCI-RAD50上下级做用,力促RAD50募集
篇文章总结
本探析首轮从分子结构范畴,具体分析了裸鼹鼠进化游戏出过长蓄电量的主要考核机制——使用cGAS蛋白质中七个目标胺基酸的变更,大逆转其对HR牙齿修理的负调理力,借以增強DNA牙齿修理力、不稳定性基因组组、减慢老化(图4)。 这挖掘并不是为“高效率DNA消除可缓解老化速度”的基本原理展示 了随便实验设计口供,更决定性的是,它人品类抗老化调查确立了崭新方向:实现靶向药物调空cGAS核蛋白(特别是是这三个根本胺基酸位点),改进DNA消除软件,即使能当上之后延迟猿类安全健康保修期的体系化干涉方式。
图4 cGAS四酪氨酸调接组识细胞新陈代谢、组识受损和使用时间
拜谱总结
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对比期刊论文:
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.