
2025年10月9日,同济大学时活力学科与新技术学校毛志勇/蒋颖团对在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作用可逆
与人与小鼠产生人的本质文化差异
与和小鼠cGAS比起,裸鼹鼠cGAS在DNA受伤影响中起到能力(图1A-D)。免疫抗体印染實驗显现,裸鼹鼠cGAS过证明速度了RAD51的募集,RAD51是参与到HR处理的根本整体上市酶(图1E-F)。彗星检验查证,裸鼹鼠cGAS开展了dna组不稳固义性,敲除cGAS则受损了dna组的不稳固义性(图1G-H),这证明裸鼹鼠cGAS驱动HR处理以不稳固义dna组。
图1 裸鼹鼠cGAS可以淡化HR修理以固定dna组
淀粉酶回文序列关健遇到
二个氨基提升,不可逆转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)。进一步鉴定了二个转变,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 几种蛋白质介导裸鼹鼠cGAS在改善HR中的角色
分子式机制化解释
裸鼹鼠cGAS能够 FANCI-RAD50信号通路促使HR解决
对辐照的裸鼹鼠细胞进行co-IP和质谱阐述,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的依照是DNA挫裂伤反映中最迟的事件处理中的一种,针对于用HR通过DNA修复工具不可或缺性。刺绣法质分割研究表示,裸鼹鼠FANCI加快了DNA挫裂伤后RAD50打开到刺绣法质上(图3Q)。不仅如此,裸鼹鼠-大鼠cGAS的过描述加快了RAD50向刺绣法质的募集(图3R)。比较适合还要注意的是,耗掉FANCI消失了此种条件刺激能力(图3S),表示裸鼹鼠cGAS介导的RAD50募集要求FANCI。
图3 裸鼹鼠cGAS减弱FANCI-RAD50彼此之间角色,利于RAD50募集
论文个人总结
本研发第一回从碳原子层次,反映了裸鼹鼠进化游戏出很长生命的核心思想逻辑——确认cGAS蛋白质中七个某一蛋白质的转变,终结其对HR解决的负调准技能,从根本上开展DNA解决专业能力、平稳人类基因组、延长皮肤松弛(图4)。 这个察觉到这样不仅为“有效率DNA消除可变缓新陈代谢应用程序”的系統论能提供了就直接调查的证据,更重要的的是,它立身处世类抗新陈代谢调查开拓了了新款文件目录:实现靶向治疗调节管控cGAS核蛋白(尤其是是这五个重要的胺基酸位点),优化方案DNA消除系統,或能成了未来生活廷长地球安全健康使用期限的管理的本质诊治策略性。
图4 cGAS四蛋白质缓解集体细胞哀老、集体退化和使用年限
拜谱总结
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分类专著:
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.