
2025年10月9日,同济读书寿命小学科学与方法系毛志勇/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功能表终结
与人和猪小鼠都存在本身差距
与人和猪小鼠cGAS不同之处,裸鼹鼠cGAS在DNA神经损伤化学反应中利用目的(图1A-D)。免役染料实验性展现,裸鼹鼠cGAS过表示促使了RAD51的募集,RAD51是进入HR修护的至关重要整顿酶(图1E-F)。彗星测定法印证,裸鼹鼠cGAS激发了dna组相对稳明确,敲除cGAS则破碎了dna组的相对稳明确(图1G-H),这表述裸鼹鼠cGAS利于HR修护以相对相对动态平衡dna组。
图1 裸鼹鼠cGAS加快HR修复手机以维持基因遗传组
核蛋白回文序列的关键看见
十个安基酸转变,逆袭cGAS性能
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)。进一步鉴定了四种突变的,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 四种问题有机酸介导裸鼹鼠cGAS在促进HR中的功效
分子式制度解析视频
裸鼹鼠cGAS实现FANCI-RAD50径路驱动HR维修
对辐照的裸鼹鼠细胞进行co-IP和质谱浅析,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的相结合是DNA伤害反应迟钝中早期的案例一个,谈谈经过HR去DNA修补至关为重要。印染法质剥离科学实验反映出,裸鼹鼠FANCI增强了DNA伤害后RAD50加载图片到印染法质上(图3Q)。不仅,裸鼹鼠-大鼠cGAS的过表达出来增强了RAD50向印染法质的募集(图3R)。值不值得关注的是,失去FANCI削除了这般刺击做用(图3S),反映出裸鼹鼠cGAS介导的RAD50募集必须要FANCI。
图3 裸鼹鼠cGAS明显增强FANCI-RAD50共同功效,驱动RAD50募集
文章标题总结
本科学研究第一回从分子结构表层,阐述了裸鼹鼠物种进化出较长年限的重点原则——完成cGAS蛋白质中三个对应核苷酸的改善,可逆其对HR复原工具的负调低职能,行而减弱DNA复原工具技能、稳定性高基因遗传组、延迟苍老(图4)。 这个察觉并不是为“优质DNA牙齿修复能力可降底早衰发展”的学说供应了直接的试验证据的合法性,更更重要的是,它待人类历史抗早衰科研开发了崭新方法:利用靶向治疗监测cGAS蛋白质(尤其要是这四位关键点蛋白质位点),调优DNA牙齿修复能力平台,或是能称为末来调长人类历史建康年限的目标调控政策。
图4 cGAS四酪氨酸控制细胞膜肌肤衰老、组建氧化和耐用度
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规范论文:
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.