翻译保真机制及其在衰老过程中的变化

蛋白质错误（氨基酸误掺入）与蛋白质错误折叠和功能失常相关，而较低的错误水平则与较长的寿命相关。尽管蛋白质错误十分普遍，但在真核生物中对全蛋白质组范围内的误掺入进行追踪仍然具有挑战性，目前大多数认识都是近期通过挖掘大规模蛋白质组学数据集获得的。这些实验方面的挑战阻碍了对高等真核生物体内保真度进行直接探究，也妨碍了对其基础机制及其在衰老等复杂过程中的影响进行全面理解。在本研究中，我们利用质谱技术，在两种实验上易于操作的真核生物系统——酵母和小鼠——中测定了全蛋白质组范围内的误掺入频率。我们发现，翻译保真度具有生物体特异性和器官特异性。测得的错误频率与密码子—反密码子配对热力学以及 tRNA 库组成相关；这些因素根据生物体或组织类型的不同，可能对保真度产生协同作用，也可能产生相反作用。所鉴定的大多数蛋白质错误都会带来适应度负担。在这两种系统中开展的衰老实验表明，随着年龄增长，终末分化细胞中的错误频率会升高，而有丝分裂细胞中则不会出现这种变化。这些变化与 tRNA 库的重塑相关；我们鉴定出，tRNA 库重塑是寿命期间翻译保真度的重要调节因素。

蛋白质错误（氨基酸误掺入）与蛋白质错误折叠和功能异常相关，而较低的蛋白质错误水平则与较长的寿命相关。尽管蛋白质错误广泛存在，但在真核生物中对误掺入进行全蛋白质组范围的追踪仍颇具挑战；目前大多数相关认识都是近年来通过挖掘大规模蛋白质组学数据集获得的。这些实验上的挑战阻碍了对高等真核生物体内保真度基础及其在衰老等复杂过程中的影响进行直接探究和全面理解。在本研究中，我们利用质谱技术，在两种实验上易于操作的真核生物系统——酵母和小鼠——中测定了全蛋白质组范围的误掺入频率。我们发现，翻译保真度具有生物体特异性和器官特异性。测得的错误频率与密码子—反密码子配对热力学以及 tRNA 库组成相关；这两者可根据生物体或组织类型的不同，对保真度产生协同或相反的影响。我们鉴定出的绝大多数蛋白质错误都会带来适应度负担。在这两种系统中开展的衰老实验表明，随着年龄增长，非分裂细胞中的错误频率会升高，而有丝分裂细胞中则不会出现这种变化。这些变化与 tRNA 库的重塑相关；我们确认，tRNA 库重塑是生命周期内翻译保真度的重要调控因素。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.24.754133v1?rss=1

🏷️ 翻译保真度 蛋白质误掺入 tRNA库重塑 密码子-反密码子配对 衰老机制 质谱蛋白质组学