
2025年10月9日,同济高校活力科学合理与新技术工程学院毛志勇/蒋颖团体在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功用倒转
与和小鼠的存在其实质距离
与和小鼠cGAS比较,裸鼹鼠cGAS在DNA伤害想法中利用使用(图1A-D)。免疫性染色法进行实验体现了,裸鼹鼠cGAS过理解驱动了RAD51的募集,RAD51是通过HR处理手机的最为关键的重组方案酶(图1E-F)。彗星检验证明,裸鼹鼠cGAS提高了表观遗传组组安稳性,敲除cGAS则损害了表观遗传组组的安稳性(图1G-H),这体现了裸鼹鼠cGAS驱动HR处理手机以安稳表观遗传组组。
图1 裸鼹鼠cGAS促进会HR修复工具以稳固DNA组
蛋清队列关键所在得知
十个氨基转变,对抗cGAS功能表
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个突变性,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 七种安基酸介导裸鼹鼠cGAS在怎强HR中的的功效
团伙逻辑剖析
裸鼹鼠cGAS经过FANCI-RAD50通道使得HR修理
对辐照的裸鼹鼠细胞进行co-IP和质谱进行分析,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的配合是DNA损害发生反应中最早的的行为最为,这对使用HR来DNA休复至关非常重要。印染质破乳研究呈现,裸鼹鼠FANCI有助于了DNA损害后RAD50打开到印染质上(图3Q)。与此同时,裸鼹鼠-大鼠cGAS的过表达出有助于了RAD50向印染质的募集(图3R)。指的特别注意的是,吸引FANCI清除了种热血功效(图3S),呈现裸鼹鼠cGAS介导的RAD50募集还要FANCI。
图3 裸鼹鼠cGAS强化FANCI-RAD50相护功能,加速RAD50募集
小文章工作小结
本研究探讨首度从分子结构方面,探求了裸鼹鼠超进化出最长期的管理的本质机能——经由cGAS血清中十二个某些核苷酸的影响,可逆其对HR修补的负设定功用,借以怎强DNA修补特性、稳定性高染色体组、廷缓细胞衰老(图4)。 某些遇到不单为“便捷DNA清理能力可延缓肌肤变老守护进程”的方法论展示 了一直实验操作出轨证据,更决定性的是,它被物种进化抗肌肤变老的研究开拓了新 方法:按照靶向治疗政策调控cGAS蛋白酶(需要是这十二个关键所在碳水化合物位点),改善DNA清理能力系统化,和能变成 之后提高物种进化身心健康生命周期的目标介入方法。
图4 cGAS四蛋白质的调节细胞系变老、机构衰老和生命
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考虑文献资料:
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.