错误折叠的蛋白质可作为有毒损伤的遗传记忆

蛋白质聚集体在阿尔茨海默病和帕金森病等疾病中声名狼借，但在细菌中，子细胞对聚集体的遗传可能有助于抵御在亲代细胞中引发它们的相同毒性应激，根据8月28日发表的一项新研究开放获取期刊PLOS Biology，Sander Govers，Abram Aertsen和比利时KU Leuven的同事。因此，聚合体可以作为一种遗传记忆，保护后代免受其祖先所经历的挑战。

蛋白质错误折叠是任何细胞的风险，并且当细胞暴露于热，氧化应激或其他损伤时尤其常见。未立即处理的错误折叠的蛋白质通常聚集在一起形成长寿命的聚集体。这种聚集体可见于神经退行性疾病，如阿尔茨海默病和帕金森病，它们被认为有助于神经退行性过程。聚集体也在肠道中发现的大肠杆菌等细菌中形成，并且一直被认为对这些细胞有害。但是一些证据表明，聚集体也可能起到保护作用，至少在真核细胞中，导致作者询问它们是否可能在原核细胞中带来一些益处。

为了测试这一点，他们通过将细胞暴露于热，抗生素或过氧化物来诱导大肠杆菌中的聚集体。当给定的细菌细胞随后分裂时，其包含的聚集体仅分离成两个子细胞中的一个。多代后，细胞再次暴露于诱导聚集的应激物。那些含有遗传聚集体的同胞细胞比没有遗传聚集体的细胞显示出更好的存活率和更快的恢复。通过表达易于聚集的惰性蛋白质可以诱导相同的存活益处，这表明存在改善存活的聚集体而不是其组合物。作者发现，具有聚集体的细胞遗传了更多的蛋白质，这些蛋白质可以抵抗压力，甚至在暴露于这些压力之前，他们认为这可以解释生存率的增加。

“我们的研究结果表明，蛋白质聚集体有可能改善细胞的稳健性，与普遍的观点相反，它们不可避免地对细胞健康有害，”Aertsen说。“此外，由于蛋白质聚集体可以作为祖先侮辱的功能性物质遗存持续存在并被遗传多代，它们可以作为原核生物的长期表观遗传记忆。”