身体适应不断变化的条件和改变生理需求的能力对其生存至关重要。为了确保细胞性能和整个有机体的健康，每个细胞必须能够处理受损或不必要的蛋白质。

现在，哈佛医学院布拉瓦特尼克研究所(HMS)的一项研究表明，剧烈运动，禁食和多种激素可以激活细胞的内置蛋白质处理系统，并增强其清除有缺陷，有毒或不需要的物质的能力。蛋白质。

这项发现于2月19日发表在PNAS上，揭示了一个以前未知的机制，该机制是由激素水平的波动触发的，这表明生理状况发生了变化。

研究的资深作者阿尔弗雷德·戈德伯格说：“我们的发现表明，人体具有一种内置的机制来提高负责废物蛋白质清除的分子机制，这对于细胞适应新条件的能力至关重要。”布拉瓦特尼克研究所(Blavatnik Institute)细胞生物学教授。

疾病和健康

中的细胞大扫除细胞的蛋白质处理机制失灵可导致错误折叠的蛋白质积聚，从而使细胞阻塞，干扰其功能，并随着时间的流逝，加速疾病的发展，包括神经退行性疾病，例如如肌萎缩性侧索硬化症和阿尔茨海默氏症。

细胞用于清除垃圾蛋白质的研究最好的生化系统是泛素-蛋白酶体途径。它涉及用泛素分子标记有缺陷或不需要的蛋白质，这一过程称为“死亡之吻”，将其标记为被细胞的蛋白质处理单元(称为26S蛋白酶体)破坏。

Goldberg实验室过去的研究表明，这种机制可以通过提高cAMP分子水平的药理学来激活，这种化学触发物会引发级联反应，导致细胞内的蛋白质降解，进而开启酶蛋白激酶。答：实验室以前的研究发现，刺激cAMP的药物可增强对有缺陷或有毒蛋白质的破坏，尤其是可能导致神经退行性疾病的突变蛋白质。

然而，新发现表明，生理状态的变化和激素的相应变化可以独立于药物来调节这种质量控制过程。Goldberg的实验室以前专注于控制过度活跃的蛋白质分解-过度去除蛋白质会导致癌症患者的肌肉萎缩或引起几种类型的肌肉萎缩。实际上，蛋白酶体抑制剂药物Goldberg及其团队开发的用于降低蛋白质处理活性的方法已被广泛用于治疗多发性骨髓瘤，多发性骨髓瘤是一种常见的血液癌，其特征在于蛋白质积累异常和蛋白酶体过度工作。

相比之下，该团队的最新工作侧重于开发相反的疗法–在太慢的情况下激发细胞的蛋白质处理机制。这些最新发现至少在概念上为精确地进行此类治疗打开了大门。

该研究的首席研究员Jordan VerPlank说：“我们相信我们的发现为开发利用细胞天然处置蛋白质能力从而增强对引起疾病的有毒蛋白质的清除能力的疗法的发展奠定了基础。” Blavatnik研究所的细胞生物学。这样的处理不一定涉及新分子的设计，而是刺激细胞的内在质量控制能力。