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Monitoring of Ubiquitin-proteasome Activity in Living Cells Using a Degron (dgn)-destabilized Green Fluorescent Protein (GFP)-based Reporter Protein

Proteasome is the main intracellular organelle involved in the proteolytic degradation of abnormal, misfolded, damaged or oxidized proteins 1, 2. ...

Institute for Biomedical Aging Research

&#x8001;&#x5316;&#x7684;&#x81EA;&#x7531;&#x57FA;&#x7406;&#x8BBA;&#x5EFA;&#x8BAE; ROS (&#x6D3B;&#x6027;&#x6C27;) &#x662F;&#x4E3B;&#x8981;&#x9A71;&#x52A8;&#x529B;&#x7684;&#x8001;&#x5316;&#xFF0C;&#x5E76;&#x4E14;&#x8FD8;&#x8BA4;&#x771F;&#x53C2;&#x4E0E;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8870;&#x8001;&#x3002;&#x9664;&#x4E86;&#x66FE;&#x63CF;&#x8FF0;&#x8FC7;&#x7684;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x547C;&#x5438;&#x94FE;&#xFF0C;ROS &#x7684;&#x66FF;&#x4EE3;&#x6765;&#x6E90;&#xFF0C;&#x53EF;&#x80FD;&#x6709;&#x52A9;&#x4E8E;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8870;&#x8001;&#x3002;Noxs (NADPH &#x6C27;&#x5316;&#x9176;&#xFF09; &#x662F;&#x77E5;&#x540D;&#x6765;&#x6E90;&#x8D85;&#xFF0C;&#x5176;&#x4E2D;&#x6D89;&#x53CA;&#x5178;&#x578B;&#x5BB6;&#x5EAD;&#x7684;&#x6210;&#x5458;&#x79F0;&#x4E3A; Nox2 &#x8FDB;&#x7A0B;&#x4F5C;&#x51FA;&#x8D21;&#x732E;&#x7684;&#x5DE8;&#x566C;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3001; &#x6297;&#x83CC;&#x529F;&#x80FD;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x8FD1;&#x5E74;&#x6765;&#x975E;&#x541E;&#x566C;&#x540C;&#x7CFB;&#x7269;&#x7684; Nox2 &#x5DF2;&#x786E;&#x5B9A;&#x6240;&#x6D89;&#x53CA;&#x7684;&#x4E3B;&#x673A;&#x9632;&#x5FA1;&#x4EE5;&#x5916;&#x7684;&#x5176;&#x4ED6;&#x8FDB;&#x7A0B;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x9176;&#x4EA7;&#x751F;&#x7684;&#x8D85;&#x6C27;&#x9634;&#x79BB;&#x5B50;&#x90FD;&#x8BA4;&#x4E3A;&#x53D1;&#x6325;&#x4E3B;&#x8981;&#x4F5C;&#x7528;&#xFF0C;&#x901A;&#x8FC7; MAPKs (&#x4E1D;&#x88C2;&#x7D20;&#x6D3B;&#x5316;&#x86CB;&#x767D;&#x6FC0;&#x9176;&#xFF09; &#x548C;&#x5E94;&#x6FC0;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x7684;&#x6FC0;&#x9176;&#x4FE1;&#x53F7;&#xFF0C;&#x4F46;&#x4E5F;&#x53EF;&#x4FC3;&#x8FDB;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8870;&#x8001;&#xFF0C;&#x4F17;&#x6240;&#x5468;&#x77E5;&#xFF0C;&#x6D89;&#x53CA;&#x6C27;&#x81EA;&#x7531;&#x57FA;&#x3002;&#x5728;&#x8110; &#xFF08;&#x4EBA;&#x8110;&#x9759;&#x8109;&#x5185;&#x76AE;&#x7EC6;&#x80DE;&#xFF09;&#xFF0C;Nox4 &#x4E3B;&#x8981;&#x8868;&#x793A;&#xFF0C;&#x4F46;&#x5176;&#x8110;&#x590D;&#x5236;&#x8870;&#x8001;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x4E2D;&#x7684;&#x4F5C;&#x7528;&#x6709;&#x5F85;&#x9610;&#x660E;&#x3002;&#x4F7F;&#x7528; shRNA (&#x5C0F;&#x53D1;&#x5939; RNA)-&#x4ECB;&#x5BFC;&#x7684;&#x7EC4;&#x5408;&#x5F0F; Nox4&#xFF0C;&#x7275;&#x8FDE;&#x6162;&#x75C5;&#x6BD2;&#x8F7D;&#x4F53;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5904;&#x7406;&#x95EE;&#x9898;&#x7684;&#x7EC8;&#x8EAB;&#x67AF;&#x7AED; Nox4 &#x5728;&#x8110;&#x4E2D;&#x662F;&#x5426;&#x4F1A;&#x5F71;&#x54CD;&#x8870;&#x8001;&#x7684;&#x8868;&#x578B;&#x3002;&#x7EC4;&#x5408;&#x5F0F; Nox4 &#x540E;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x8110;&#x7684;&#x7E41;&#x6B96;&#x4F7F;&#x7528;&#x5BFF;&#x547D;&#x5927;&#x5E45;&#x5EA6;&#x5EF6;&#x957F;&#x3002;&#x5947;&#x602A;&#x7684;&#x662F;&#xFF0C;&#x5E73;&#x5747;&#x7AEF;&#x7C92;&#x957F;&#x5EA6;&#x5927;&#x5927;&#x51CF;&#x5C11; Nox4 &#x67AF;&#x7AED;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x4E2D;&#x3002;Nox4 &#x6D88;&#x8017;&#x4E86;&#x5BF9; MAPKs &#x548C;&#x5E94;&#x6FC0;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x7684;&#x6FC0;&#x9176;&#x6D3B;&#x6027;&#x65E0;&#x660E;&#x663E;&#x5F71;&#x54CD;&#xFF0C;&#x4F46;&#x51CF;&#x5C11; DNA &#x6C27;&#x5316;&#x635F;&#x4F24;&#x7684;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E; Nox4 &#x6D3B;&#x52A8;&#x589E;&#x52A0;&#x8110;&#xFF0C;&#x5BFC;&#x81F4;&#x635F;&#x5931;&#x7684;&#x7E41;&#x6B96;&#x6F5C;&#x529B;&#xFF0C;&#x81F3;&#x5C11;&#x662F;&#x90E8;&#x5206;&#x72EC;&#x7ACB;&#x7AEF;&#x7C92;&#x81EA;&#x7136;&#x51CF;&#x5458;&#x7684;&#x6C27;&#x5316;&#x635F;&#x4F24;&#x3002;

NADPH &#x6C27;&#x5316;&#x9176; Nox4 &#x9650;&#x5236;&#x590D;&#x5236;&#x4EBA;&#x8840;&#x7BA1;&#x5185;&#x76AE;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x5BFF;&#x547D;&#x3002;

The free radical theory of aging proposes that ROS (reactive oxygen species) are major driving forces of aging, and are also critically involved in cellular senescence. Besides the mitochondrial respiratory chain, alternative sources of ROS have been described that might contribute to cellular senescence. Noxs (NADPH oxidases) are well-known sources of superoxide, which contribute to the antimicrobial capabilities of macrophages, a process involving the prototypical member of the family referred to as Nox2. However, in recent years non-phagocytic homologues of Nox2 have been identified that are involved in processes other than the host defence. Superoxide anions produced by these enzymes are believed to play a major role in signalling by MAPKs (mitogen-activated protein kinases) and stress-activated kinases, but could also contribute to cellular senescence, which is known to involve oxygen radicals. In HUVECs (human umbilical vein endothelial cells), Nox4 is predominantly expressed, but its role in replicative senescence of HUVECs remains to be elucidated. Using shRNA (small-hairpin RNA)-mediated knockdown of Nox4, implicating lentiviral vectors, we addressed the question of whether lifelong depletion of Nox4 in HUVECs would influence the senescent phenotype. We found a significant extension of the replicative lifespan of HUVECs upon knockdown of Nox4. Surprisingly, mean telomere length was significantly reduced in Nox4-depleted cells. Nox4 depletion had no discernable influence on the activity of MAPKs and stress-activated kinases, but reduced the degree of oxidative DNA damage. These results suggest that Nox4 activity increases oxidative damage in HUVECs, leading to loss of replicative potential, which is at least partly independent of telomere attrition.

The NADPH oxidase Nox4 restricts the replicative lifespan of human endothelial cells.

La th&eacute;orie radicalaire du vieillissement propose que ROS (reactive oxygen species) sont les principaux &eacute;l&eacute;ments moteurs du vieillissement et sont &eacute;galement gravement impliqu&eacute;s dans la s&eacute;nescence cellulaire. En outre, la cha&icirc;ne respiratoire mitochondriale, les sources alternatives de ROS ont &eacute;t&eacute; d&eacute;crits qui pourraient contribuer &agrave; la s&eacute;nescence cellulaire. Noxs (oxydases NADPH) sont des sources connues de superoxyde, qui contribuent aux capacit&eacute;s antimicrobiennes des macrophages, un processus impliquant le membre prototypique de la famille d&eacute;nomm&eacute; Nox2. Cependant, ces derni&egrave;res ann&eacute;es les homologues non phagocytaires de Nox2 ont &eacute;t&eacute; identifi&eacute;s qui sont impliqu&eacute;s dans des processus autres que la d&eacute;fense de l&#39;h&ocirc;te. Anions superoxydes produites par ces enzymes sont cens&eacute;es jouer un r&ocirc;le majeur dans la signalisation MAPK (mitogen-prot&eacute;ines kinases activ&eacute;es) et kinases activ&eacute;s par le stress, mais pourraient aussi contribuer &agrave; la s&eacute;nescence cellulaire, dont on sait qu&#39;impliquent les radicaux d&#39;oxyg&egrave;ne. Dans les HUVECs (cellules endoth&eacute;liales de veine ombilicale humaine), Nox4 est principalement exprim&eacute;, mais son r&ocirc;le dans la s&eacute;nescence r&eacute;plicative des HUVECs reste &agrave; &eacute;lucider. &Agrave; l&#39;aide de shARN (petit-hairpin RNA)-m&eacute;di&eacute;e par la pr&eacute;cipitation de Nox4, impliquant des vecteurs LENTIVIRAUX, nous avons abord&eacute; la question de savoir si &eacute;puisement continu de Nox4 dans les HUVECs influencerait le ph&eacute;notype s&eacute;nescent. Nous avons trouv&eacute; une extension significative de la dur&eacute;e de vie r&eacute;plicative d&#39;HUVECs sur la pr&eacute;cipitation de Nox4. &Eacute;tonnamment, la longueur moyenne des t&eacute;lom&egrave;res a &eacute;t&eacute; significativement r&eacute;duite dans les cellules Nox4 appauvri. Appauvrissement de nox4 n&#39;avait aucune influence discernable sur l&#39;activit&eacute; des MAPK et kinases activ&eacute;s par le stress, mais r&eacute;duisit le degr&eacute; des dommages oxydatifs &agrave; l&#39;ADN. Ces r&eacute;sultats sugg&egrave;rent que l&#39;activit&eacute; Nox4 augmente les dommages oxydatifs dans HUVECs, conduisant &agrave; la perte de potentiel r&eacute;plicatif, qui est au moins partiellement ind&eacute;pendant de l&#39;attrition des t&eacute;lom&egrave;res.

La NADPH oxydase Nox4 limite la dur&eacute;e de vie r&eacute;plicative de cellules endoth&eacute;liales humaines.

Die freie Radikale-Theorie des Alterns wird vorgeschlagen, dass ROS (reaktive Sauerstoffspezies) wichtige sind Triebkr&auml;fte des Alterns und engagieren sich auch kritisch in der zellul&auml;ren Seneszenz. Neben die Mitochondriale Atmungskette, alternative Energiequellen ROS wurden beschrieben k&ouml;nnte, die zur zellul&auml;ren Seneszenz beitragen. NOXS (NADPH Oxidases) sind bekannte Quellen von Superoxid, die auf die antimikrobiellen Funktionen der Makrophagen, ein Prozess, der das prototypische Mitglied der Familie genannt Nox2 beitragen. Jedoch wurden in den letzten Jahren nicht phagozytische Homologen des Nox2 identifiziert, die in Prozessen als Host Verteidigung beteiligt sind. Superoxid-Anionen, die durch diese Enzyme produziert werden geglaubt, um eine wichtige Rolle in der Signalisierung von MAPKs (Mitogen-aktivierte Proteinkinasen) und Spannung aktivierte Kinasen, sondern k&ouml;nnte auch dazu beitragen, zellul&auml;ren Seneszenz, die bekannt ist, Sauerstoff-Radikale zu beteiligen. In HUVECs (menschliche Nabelschnur Venen Endothelzellen) Nox4 wird &uuml;berwiegend ausgedr&uuml;ckt, aber seine Rolle bei der Zellalterung von HUVECs muss noch gekl&auml;rt werden. Mit ShRNA (klein-Haarnadel RNA)-vermittelte Niederschlag von Nox4, zielbewu&szlig;t Lentivirale Vektoren, wir behandelt die Frage, ob lebenslanges Ersch&ouml;pfung der Nox4 in HUVECs der alternde Ph&auml;notyp beeinflussen w&uuml;rde. Wir fanden eine erhebliche Ausweitung der replicative Lebensdauer von HUVECs nach Niederschlag von Nox4. &Uuml;berraschenderweise war mittlere Telomer-L&auml;nge in Nox4-abgereichertem Zellen deutlich reduziert. Nox4 Ersch&ouml;pfung hatte keinen erkennbaren Einfluss auf die Aktivit&auml;t von MAPKs und Druck aktivierte Kinasen, sondern reduziert den Grad der oxidativen DNA-Sch&auml;den. Diese Ergebnisse legen nahe, dass Nox4 Aktivit&auml;t oxidativen Sch&auml;den in HUVECs steigert, f&uuml;hrt zum Verlust des replicative Potentials, die zumindest teilweise unabh&auml;ngigen Telomer Zerm&uuml;rbungskrieg.

Die NADPH-Oxidase Nox4 schr&auml;nkt die replicative Lebensdauer der menschliche Endothelzellen.

La teoria del radicale libero di invecchiamento propone che i ROS (specie reattive dell&#39;ossigeno) sono importanti alla guida delle forze di invecchiamento e sono anche criticamente coinvolti nella senescenza cellulare. Oltre la catena respiratoria mitocondriale, fonti alternative di ROS sono state descritte che potrebbe contribuire alla senescenza cellulare. Noxs (ossidasi di NADPH) sono ben note fonti del superossido, che contribuiscono alla capacit&agrave; antimicrobica dei macrofagi, un processo che coinvolge il prototipo membro della famiglia indicato come Nox2. Tuttavia, negli ultimi anni non fagocitica omologhi di Nox2 sono stati identificati che sono coinvolti in processi diversi dalla difesa ospite. Gli anioni superossido prodotti da questi enzimi sono creduti di giocare un ruolo importante nella segnalazione di MAPKs (chinasi di proteina mitogene-attivata) e la chinasi attivata da stress, ma potrebbero anche contribuire a senescenza cellulare, che &egrave; noto a coinvolgere i radicali dell&#39;ossigeno. In HUVECs (cellule endoteliali di vena ombelicale umana), Nox4 &egrave; prevalentemente espressa, ma relativo ruolo in senescenza replicativa di HUVECs rimane per essere chiarita. Utilizzo di shRNA (piccolo-hairpin RNA)-mediata atterramento di Nox4, implicando vettori lentivirali, abbiamo affrontato la questione del se permanente deplezione del Nox4 in HUVECs avrebbe influenzato il fenotipo senescente. Abbiamo trovato una significativa estensione della durata replicativa di HUVECs su atterramento di Nox4. Sorprendentemente, lunghezza media telomero era significativamente ridotta nelle cellule Nox4 impoverito. Nox4 esaurimento non aveva alcuna influenza sull&#39;attivit&agrave; di MAPKs e chinasi attivata da stress percepibile, ma riduce il grado di danno ossidativo al DNA. Questi risultati suggeriscono che Nox4 attivit&agrave; aumenta il danno ossidativo in HUVECs, portando alla perdita di potenzialit&agrave; replicativa, che &egrave; almeno in parte indipendente di logoramento telomeri.

Il NADPH ossidasi Nox4 limita la durata della vita replicativa delle cellule endoteliali umane.

&#x8001;&#x5316;&#x306E;&#x30D5;&#x30EA;&#x30FC;&#x30E9;&#x30B8;&#x30AB;&#x30EB;&#x7406;&#x8AD6; ROS (&#x6D3B;&#x6027;&#x9178;&#x7D20;&#x7A2E;) &#x304C;&#x4E3B;&#x8981;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x63D0;&#x6848;&#x3059;&#x308B;&#x99C6;&#x52D5;&#x529B;&#x306E;&#x9AD8;&#x9F62;&#x5316;&#x3068;&#x3082;&#x6279;&#x5224;&#x7684;&#x306B;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x8001;&#x5316;&#x306B;&#x95A2;&#x4E0E;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x547C;&#x5438;&#x9396;&#x3001;ROS &#x306E;&#x4EE3;&#x66FF;&#x30A8;&#x30CD;&#x30EB;&#x30AE;&#x30FC;&#x6E90;&#x3092;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x307B;&#x304B;&#x306E;&#x8AAC;&#x660E;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x8001;&#x5316;&#x306B;&#x8CA2;&#x732E;&#x3059;&#x308B;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x306A;&#x3044;&#x3002;Noxs (NADPH &#x30AA;&#x30AD;&#x30B7;&#x30C0;&#x30FC;&#x30BC;) Nox2 &#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x547C;&#x3070;&#x308C;&#x308B;&#x30D5;&#x30A1;&#x30DF;&#x30EA;&#x306E;&#x539F;&#x578B;&#x306E;&#x30E1;&#x30F3;&#x30D0;&#x30FC;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x306E;&#x30DE;&#x30AF;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A1;&#x30FC;&#x30B8;&#x3001;&#x6297;&#x83CC;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306B;&#x8CA2;&#x732E;&#x3059;&#x308B;&#x30B9;&#x30FC;&#x30D1;&#x30FC;&#x30AA;&#x30AD;&#x30B7;&#x30C9;&#x306E;&#x65E2;&#x77E5;&#x306E;&#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x8FD1;&#x5E74;&#x3067;&#x306F;&#x975E;&#x8CAA;&#x98DF;&#x30DB;&#x30E2;&#x30ED;&#x30B0; Nox2 &#x306E;&#x30DB;&#x30B9;&#x30C8;&#x9632;&#x885B;&#x4EE5;&#x5916;&#x306E;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x306B;&#x95A2;&#x4E0E;&#x8B58;&#x5225;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x9175;&#x7D20;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x751F;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x30B9;&#x30FC;&#x30D1;&#x30FC;&#x30AA;&#x30AD;&#x30B7;&#x30C9;&#x9670;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x306F; map &#x30AD;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC; (&#x30DE;&#x30A4;&#x30C8;&#x30B8;&#x30A7;&#x30F3;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x30AD;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC;) &#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30B9;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x30AD;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC; &#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x4F1D;&#x9054;&#x306B;&#x5927;&#x304D;&#x306A;&#x5F79;&#x5272;&#x3092;&#x679C;&#x305F;&#x3059;&#x3068;&#x8003;&#x3048;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x304C;&#x3001;&#x9178;&#x7D20;&#x30E9;&#x30B8;&#x30AB;&#x30EB;&#x3092;&#x4F34;&#x3046;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x8001;&#x5316;&#x306B;&#x3082;&#x8CA2;&#x732E;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6BD4;&#x8F03; (&#x3072;&#x3068;&#x81CD;&#x5E2F;&#x9759;&#x8108;&#x5185;&#x76AE;&#x7D30;&#x80DE;&#xFF09;&#x3001;Nox4 &#x306F;&#x4E3B;&#x306B;&#x8868;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x3001;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x8907;&#x88FD;&#x8001;&#x5316; &#xFF08;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x6BD4;&#x8F03;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x305D;&#x306E;&#x5F79;&#x5272;&#x3092;&#x9042;&#x884C;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;ShRNA &#xFF08;&#x5C0F;&#x30D8;&#x30A2;&#x30D4;&#x30F3; RNA&#xFF09; &#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;-&#x30CE;&#x30C3;&#x30AF;&#x30C0;&#x30A6;&#x30F3;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x305F;&#x30EC;&#x30F3;&#x30C1;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x30D9;&#x30AF;&#x30BF;&#x30FC;&#x3001;implicating Nox4 &#x306F;&#x3001;&#x6211;&#x3005; &#x304B;&#x3069;&#x3046;&#x304B;&#x306E;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3067; Nox4 &#x306E;&#x751F;&#x6DAF;&#x306E;&#x67AF;&#x6E07;&#x306F;&#x8001;&#x9F62;&#x306E;&#x8868;&#x73FE;&#x578B;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x308B;&#x306E;&#x8CEA;&#x554F;&#x306B;&#x5BFE;&#x51E6;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306F; Nox4 &#x306E;&#x30CE;&#x30C3;&#x30AF;&#x30C0;&#x30A6;&#x30F3;&#x6642;&#x6BD4;&#x8F03;&#x306E;&#x5206;&#x88C2;&#x5BFF;&#x547D;&#x306E;&#x5927;&#x5E45;&#x306A;&#x5EF6;&#x9577;&#x304C;&#x898B;&#x3064;&#x304B;&#x308A;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x9A5A;&#x3044;&#x305F;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3001;&#x5E73;&#x5747;&#x306E;&#x30C6;&#x30ED;&#x30E1;&#x30A2;&#x306E;&#x9577;&#x3055;&#x306F; Nox4 &#x3057;&#x305F;&#x7D30;&#x80DE;&#x3067;&#x306F;&#x6709;&#x610F;&#x306B;&#x6E1B;&#x5C11;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;Nox4 &#x67AF;&#x6E07; discernable map &#x30AD;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC;&#x3068;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30B9;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x30AD;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC;&#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x306B;&#x306F;&#x5F71;&#x97FF;&#x304C;&#x9178;&#x5316;&#x7684; DNA &#x640D;&#x50B7;&#x306E;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x3092;&#x8EFD;&#x6E1B;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;Nox4 &#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D3;&#x30C6;&#x30A3;&#x304C;&#x5C11;&#x306A;&#x304F;&#x3068;&#x3082;&#x30C6;&#x30ED;&#x30E1;&#x30A2;&#x9577;&#x306E;&#x6E1B;&#x5C11;&#x306E;&#x90E8;&#x5206;&#x7684;&#x72EC;&#x7ACB;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x8907;&#x88FD;&#x306E;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x306A;&#x640D;&#x5931;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x308B;&#x6BD4;&#x8F03;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x9178;&#x5316;&#x7684;&#x640D;&#x50B7;&#x3092;&#x5897;&#x52A0;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x793A;&#x5506;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

NADPH &#x9178;&#x5316;&#x9175;&#x7D20; Nox4 &#x306F;&#x3072;&#x3068;&#x8840;&#x7BA1;&#x5185;&#x76AE;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5206;&#x88C2;&#x5BFF;&#x547D;&#x3092;&#x5236;&#x9650;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#xC120;&#xC0DD;&#xB2D8; (&#xBC18;&#xC751;&#xC131; &#xC0B0;&#xC18C; &#xC885;)&#xB294; &#xC8FC;&#xC694; &#xC81C;&#xC548; &#xD558;&#xB294; &#xC790;&#xC720; &#xB77C; &#xB514; &#xCE7C; &#xB178;&#xD654; &#xC774;&#xB860; &#xB178;&#xD654;&#xC758; &#xC138;&#xB825;&#xC744; &#xC6B4;&#xC804; &#xD558; &#xACE0;&#xB3C4; &#xBE44;&#xD310;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC138;&#xD3EC; &#xB178;&#xD654;&#xC5D0; &#xAD00;&#xC5EC; &#xD558;&#xB294;. &#xC678;&#xC5D0; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544; &#xD638;&#xD761; &#xC0AC;&#xC2AC;, &#xC120;&#xC0DD;&#xB2D8;&#xC758; &#xB300;&#xCCB4; &#xC18C;&#xC2A4; &#xC124;&#xBA85; &#xB418;&#xC5B4; &#xC788;&#xB294; &#xC138;&#xD3EC; &#xB178;&#xD654;&#xC5D0; &#xAE30;&#xC5EC;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. Noxs (NADPH oxidases)&#xB294; Nox2 &#xB77C;&#xACE0; &#xD558;&#xB294; &#xAC00;&#xC871;&#xC758; &#xD504;&#xB85C;&#xD1A0;&#xD0C0;&#xC785; &#xBA64;&#xBC84;&#xC640; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xD504;&#xB85C;&#xC138;&#xC2A4;&#xC758; &#xB300; &#xC2DD; &#xC138;&#xD3EC;, &#xD56D;&#xADE0; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC5D0; &#xAE30;&#xC5EC; &#xD558;&#xB294; superoxide&#xC758; &#xC798; &#xC54C;&#xB824;&#xC9C4; &#xC18C;&#xC2A4;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xCD5C;&#xADFC; &#xBA87; &#xB144; &#xB3D9;&#xC548;&#xC5D0; nox2&#xC758; &#xBE44; phagocytic homologues &#xC2DD;&#xBCC4; &#xB41C; &#xD638;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xBC29;&#xC5B4; &#xC774;&#xC678;&#xC758; &#xD504;&#xB85C;&#xC138;&#xC2A4;&#xC5D0; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C;. Superoxide &#xC74C;&#xC774;&#xC628;&#xC774;&#xC774; &#xD6A8;&#xC18C;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC0DD;&#xC131; &#xB41C; MAPKs (&#xBB3C;&#xC9C8; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; kinases) &#xBC0F; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC2A4; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; kinases &#xC2E0;&#xD638; &#xC804;&#xB2EC;&#xC5D0; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xC5ED;&#xD560;&#xC744; &#xAC83;&#xC73C;&#xB85C; &#xCD94;&#xC815; &#xB41C;&#xB2E4; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xB610;&#xD55C; &#xC0B0;&#xC18C; &#xB798; &#xB514; &#xCE7C;&#xC744; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558;&#xB294; &#xAC83;&#xC73C;&#xB85C; &#xC54C;&#xB824;&#xC838; &#xC138;&#xD3EC; &#xB178;&#xD654;&#xC5D0; &#xAE30;&#xC5EC;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. HUVECs (&#xC778;&#xAC04; &#xD0EF; &#xC904; &#xC815; &#xB9E5; &#xB0B4; &#xD53C; &#xC138;&#xD3EC;), Nox4 &#xC8FC;&#xB85C; &#xD45C;&#xD604; &#xB41C; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; Huvecs&#xC758; &#xC77C;&#xCC28; &#xB178;&#xD654;&#xC758; &#xC5ED;&#xD560; &#xD574;&#xBA85; &#xB420; &#xC788;&#xB2E4;. ShRNA (&#xC791;&#xC740; &#xD5E4;&#xC5B4;&#xD540; RNA)&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;-&#xCD5C;&#xC800;&#xC758; &#xC911;&#xC7AC; Nox4, lentiviral &#xBCA1;&#xD130; &#xC5F0;&#xB8E8;&#xC758; &#xC6B0;&#xB9AC; Nox4 Huvecs&#xC5D0;&#xC11C;&#xC758; &#xD3C9;&#xC0DD; &#xACE0;&#xAC08; &#xB178;&#xD654; &#xD45C;&#xD604; &#xD615; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xBBF8;&#xCE58;&#xB294; &#xAC83; &#xC5EC;&#xBD80;&#xC758; &#xC9C8;&#xBB38;&#xC744; &#xD574;&#xACB0; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; Nox4 &#xCD5C;&#xC800;&#xC758; &#xC2DC; Huvecs&#xC758; &#xC77C;&#xCC28; &#xC218;&#xBA85;&#xC758; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xD655;&#xC7A5;&#xC744; &#xBC1C;&#xACAC;. &#xB180;&#xB78D;&#xAC8C;&#xB3C4;, &#xD3C9;&#xADE0; telomere &#xAE38;&#xC774; Nox4 &#xACE0;&#xAC08; &#xC140;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD06C;&#xAC8C; &#xAC10;&#xC18C; &#xD588;&#xB2E4;. Nox4 &#xACE0;&#xAC08; MAPKs &#xBC0F; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC2A4; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; kinases &#xD65C;&#xB3D9;&#xC5D0; &#xB69C;&#xB837;&#xD55C; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xC544;&#xB2C8; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xC0B0;&#xD654; DNA &#xC190;&#xC0C1;&#xC758; &#xC815;&#xB3C4; &#xAC10;&#xC18C;. &#xC774; &#xACB0;&#xACFC; Nox4 &#xD65C;&#xB3D9; HUVECs, &#xC77C;&#xCC28; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xB825;&#xC740; &#xC801;&#xC5B4;&#xB3C4; &#xBD80;&#xBD84;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; telomere &#xC778;&#xC6D0; &#xAC10;&#xC18C;&#xC728;&#xC758; &#xB3C5;&#xB9BD;&#xC758; &#xC190;&#xC2E4;&#xB85C; &#xC774;&#xC5B4;&#xC9C0;&#xB294; &#xC0B0;&#xD654; &#xC190;&#xC0C1;&#xC744; &#xC99D;&#xAC00; &#xAC83;&#xC774; &#xC88B;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

NADPH &#xC0B0;&#xD654; &#xD6A8;&#xC18C; Nox4 &#xC778;&#xAC04; &#xB0B4; &#xD53C; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC77C;&#xCC28; &#xC218;&#xBA85;&#xC744; &#xC81C;&#xD55C;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

La teor&iacute;a de los radicales libres del envejecimiento propone que los ROS (especies reactivas del ox&iacute;geno) son grandes dinamizadores del envejecimiento y participan tambi&eacute;n cr&iacute;ticamente en senescencia celular. Adem&aacute;s de la cadena respiratoria mitocondrial, fuentes alternativas de ROS se han descrito puede contribuir a la senescencia celular. Noxs (oxidasas NADPH) son fuentes conocidas de super&oacute;xido, que contribuyen a la capacidad antimicrobiana de los macr&oacute;fagos, un proceso que involucra al prototipo miembro de la familia denominada Nox2. Sin embargo, en los &uacute;ltimos a&ntilde;os no fagoc&iacute;ticas hom&oacute;logos de Nox2 se han identificado que participan en procesos que no sea la defensa del hu&eacute;sped. Aniones super&oacute;xido producidas por estas enzimas se creen que juega un papel importante en la se&ntilde;alizaci&oacute;n por MAPKs (quinasas activadas por mit&oacute;genos prote&iacute;na) y quinasas activada por estr&eacute;s, pero tambi&eacute;n podr&iacute;an contribuir a la senescencia celular, lo que se conoce para involucrar a los radicales de ox&iacute;geno. En HUVECs (c&eacute;lulas endoteliales de la vena umbilical humana), Nox4 predominante se expresa, pero su papel en la senescencia replicativa de HUVECs dilucidarse. Usando shRNA (RNA peque&ntilde;o-horquilla)-mediada por la ca&iacute;da de Nox4, implicando vectores lentivirales, abordamos la cuesti&oacute;n de si el agotamiento permanente de Nox4 en HUVECs influyen en el fenotipo senescente. Encontramos una extensi&oacute;n significativa de la vida replicativa de HUVECs sobre la ca&iacute;da de Nox4. Sorprendentemente, la longitud telom&eacute;rica media se redujo significativamente en las c&eacute;lulas Nox4-agotado. Nox4 agotamiento no ten&iacute;a ninguna influencia discernible sobre la actividad de las MAPKs y quinasas activada por estr&eacute;s, pero redujo el grado del da&ntilde;o oxidativo del ADN. Estos resultados sugieren que la actividad de la Nox4 aumenta el da&ntilde;o oxidativo en HUVECs, llevando a la p&eacute;rdida de potencial replicativa, que es al menos parcialmente independiente de desgaste del tel&oacute;mero.

La NADPH oxidasa Nox4 restringe la vida replicativa de las c&eacute;lulas endoteliales humanas.

&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x7406;&#x8BBA;&#x7684;&#x8001;&#x5316;&#x3001; &#x6D3B;&#x6027;&#x6C27;&#x7269;&#x79CD; (ROS) &#x4E3B;&#x8981;&#x6765;&#x81EA;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x5BFC;&#x81F4;&#x5404;&#x79CD;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x5B50;&#x6C27;&#x5316;&#x635F;&#x4F24;&#x7D2F;&#x79EF;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x800C;&#x6709;&#x52A9;&#x4E8E;&#x8870;&#x8001;&#x7684;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x3002;&#x53E6;&#x4E00;&#x65B9;&#x9762;&#xFF0C;&#x5EFA;&#x8BAE;&#x86CB;&#x767D;&#x9176;&#x4F53;&#xFF0C;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x4E3B;&#x8981;&#x86CB;&#x767D;&#x6C34;&#x89E3;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x964D;&#x89E3;&#x7684;&#x6C27;&#x5316;&#x8001;&#x5316;&#xFF0C;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x4E2D;&#x7275;&#x6D89;&#x5230;&#x7684;&#x5173;&#x952E;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;&#x5728;&#x6B64;&#x7814;&#x7A76;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5206;&#x6790;&#x4E86;&#x4ECE;&#x5065;&#x5EB7;&#x5E74;&#x8F7B;&#x4E2D;&#x8001;&#x5E74;&#x6350;&#x52A9;&#x8005;&#x83B7;&#x5F97;&#x7684;&#x6D3B;&#x68C0;&#x76AE;&#x80A4;&#x6210;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E2D;&#x7684;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x529F;&#x80FD;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FD8;&#x786E;&#x5B9A;&#x4E86;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E2D;&#x7684;&#x86CB;&#x767D;&#x9176;&#x4F53;&#x6D3B;&#x6027;&#x4F7F;&#x7528; degron &#x7A33;&#x5B9A;&#x7EFF;&#x8272;&#x8367;&#x5149;&#x86CB;&#x767D; (GFP)-&#x57FA;&#x4E8E;&#x8BB0;&#x8005;&#x86CB;&#x767D;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x819C;&#x663E;&#x8457;&#x51CF;&#x5C11;&#x6F5C;&#x5728;&#x6837;&#x54C1;&#x4E2D;&#x4ECE;&#x8001;&#x5E74;&#x7684;&#x6350;&#x52A9;&#x8005;&#xFF0C;&#x4F34;&#x968F;&#x7740;&#x6D3B;&#x6027;&#x6C27;&#x6C34;&#x5E73;&#x663E;&#x8457;&#x589E;&#x52A0;&#x3002;&#x547C;&#x5438;&#x6D3B;&#x52A8;&#x4E0D;&#x5927;&#x5927;&#x6539;&#x53D8;&#x4E86;&#x4E0E;&#x6350;&#x52A9;&#x8005;&#x5E74;&#x9F84;&#xFF0C;&#x53EF;&#x80FD;&#x53CD;&#x6620;&#x4E86;&#x9057;&#x4F20;&#x53D8;&#x5F02;&#x3002;&#x86CB;&#x767D;&#x9176;&#x4F53;&#x6D3B;&#x6027;&#x663E;&#x8457;&#x4E0B;&#x964D;&#x6210;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E2D;&#x5E74;&#x6350;&#x52A9;&#x8005;&#x76F8;&#x6BD4;&#x5E74;&#x8F7B;&#x7684;&#x6350;&#x52A9;&#x8005; &#xFF1B;&#x4ECE;&#x6700;&#x65E9;&#x7684;&#x6350;&#x52A9;&#x8005;&#x6210;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E2D;&#x8FD9;&#x79CD;&#x6D4B;&#x5B9A;&#x65B9;&#x6CD5;&#x663E;&#x793A;&#x9AD8;&#x7684;&#x5F02;&#x8D28;&#x6027;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FD8;&#x53D1;&#x73B0;&#x7684;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53; intraindividual coregulation &#x548C;&#x86CB;&#x767D;&#x9176;&#x4F53;&#x6D3B;&#x52A8;&#x4E2D;&#x6240;&#x6709;&#x4EBA;&#x6210;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x7EC6;&#x80DE;&#x682A;&#x8FDB;&#x884C;&#x6D4B;&#x8BD5;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x8868;&#x660E;&#x8FD9;&#x4E24;&#x4E2A;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F9D;&#x5B58;&#x3002;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x836F;&#x7406;&#x4F5C;&#x7528;&#x6291;&#x5236;&#x86CB;&#x767D;&#x9176;&#x4F53;&#x5BFC;&#x81F4;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x529F;&#x80FD;&#x4E0B;&#x964D;&#xFF0C;&#x800C;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x529F;&#x80FD;&#x7684;&#x6291;&#x5236;&#x4F5C;&#x7528;&#x53CD;&#x8FC7;&#x6765;&#x51CF;&#x5C11;&#x86CB;&#x767D;&#x9176;&#x4F53;&#x6D3B;&#x6027;&#x3002;

&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x529F;&#x80FD;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x548C;&#x86CB;&#x767D;&#x9176;&#x4F53;&#x6D3B;&#x6027;&#x7684;&#x76AE;&#x80A4;&#x8001;&#x5316;&#x3002;

According to the mitochondrial theory of aging, reactive oxygen species (ROS) derived primarily from mitochondria cause cumulative oxidative damage to various cellular molecules and thereby contribute to the aging process. On the other hand, a pivotal role of the proteasome, as a main proteolytic system implicated in the degradation of oxidized proteins during aging, is suggested. In this study, we analyzed mitochondrial function in dermal fibroblasts derived from biopsies obtained from healthy young, middle-aged, and old donors. We also determined proteasome activity in these cells, using a degron-destabilized green fluorescent protein (GFP)-based reporter protein. We found a significant decrease in mitochondrial membrane potential in samples from aged donors, accompanied by a significant increase in ROS levels. Respiratory activity was not significantly altered with donor age, probably reflecting genetic variation. Proteasome activity was significantly decreased in fibroblasts from middle-aged donors compared with young donors; fibroblasts derived from the oldest donors displayed a high heterogeneity in this assay. We also found intraindividual coregulation of mitochondrial and proteasomal activities in all human fibroblast strains tested, suggesting that both systems are interdependent. Accordingly, pharmacological inhibition of the proteasome led to decreased mitochondrial function, whereas inhibition of mitochondrial function in turn reduced proteasome activity.

Functional interplay between mitochondrial and proteasome activity in skin aging.

Selon la th&eacute;orie mitochondriale du vieillissement, r&eacute;actif de l&#39;oxyg&egrave;ne (DRO) proviennent principalement de mitochondries cause des dommages oxydatifs cumulatif &agrave; diverses mol&eacute;cules cellulaires et contribue ainsi au processus du vieillissement. En revanche, un r&ocirc;le central du prot&eacute;asome, comme un syst&egrave;me prot&eacute;olytique principaux impliqu&eacute; dans la d&eacute;gradation des prot&eacute;ines oxyd&eacute;es au cours du vieillissement, est sugg&eacute;r&eacute;. Dans cette &eacute;tude, nous avons analys&eacute; la fonction mitochondriale dans des fibroblastes dermiques provenant de biopsies provenant de donneurs sains de jeunes, entre deux &acirc;ges et vieux. Nous avons &eacute;galement d&eacute;termin&eacute; l&#39;activit&eacute; du prot&eacute;asome dans ces cellules, en utilisant une degron-d&eacute;stabilis&eacute; prot&eacute;ine verte fluorescente (GFP)-base de prot&eacute;ine de journaliste. Nous avons constat&eacute; une baisse significative de la membrane mitochondriale potentiels dans les &eacute;chantillons provenant de donneurs &acirc;g&eacute;s, accompagn&eacute;es d&#39;une augmentation significative des niveaux ROS. Activit&eacute; respiratoire a &eacute;t&eacute; modifi&eacute;e pour la pas significativement avec l&#39;&acirc;ge du donneur, ce qui refl&egrave;te probablement la variation g&eacute;n&eacute;tique. L&#39;activit&eacute; du prot&eacute;asome a &eacute;t&eacute; significativement r&eacute;duite dans les fibroblastes des donateurs d&#39;&acirc;ge m&ucirc;r par rapport aux jeunes donateurs ; fibroblastes provenant de donateurs plus anciennes affichent une forte h&eacute;t&eacute;rog&eacute;n&eacute;it&eacute; dans ce test. Nous avons &eacute;galement constat&eacute; la co-r&eacute;gulation intra-individuel de mitochondries et activit&eacute;s de proteasome dans toutes les souches de fibroblastes humains test&eacute;s, ce qui sugg&egrave;re que les deux syst&egrave;mes sont interd&eacute;pendants. En cons&eacute;quence, l&#39;inhibition pharmacologique du prot&eacute;asome conduit &agrave; la diminution de la fonction mitochondriale, tandis que l&#39;inhibition de la fonction mitochondriale &agrave; son tour r&eacute;duit l&#39;activit&eacute; du prot&eacute;asome.

Interaction fonctionnelle entre mitochondrique et l&#39;activit&eacute; du prot&eacute;asome dans le vieillissement de la peau.

Nach der mitochondriale Theorie des alternden, reaktive Sauerstoff Spezies (ROS) in erster Linie von Mitochondrien abgeleitet kumulative oxidativen Schaden zu verschiedenen zellul&auml;ren Molek&uuml;len und damit zur den Alterungsprozess. Auf der anderen Seite wird eine entscheidende Rolle f&uuml;r das Proteasom, als wichtigste proteolytische System verwickelt beim Abbau von oxidierten Proteine w&auml;hrend der Alterung, vorgeschlagen. In dieser Studie analysierten wir mitochondriale Funktion in dermalen Fibroblasten abgeleitet von Biopsien aus gesunden jungen, mittleren Alters und alte Spender gewonnen. Wir auch bestimmt Proteasom-Aktivit&auml;t in diesen Zellen mit ein Degron-destabilisiert gr&uuml;nes fluoreszierendes Protein (GFP)-basierte Reporter Protein. Wir fanden einen betr&auml;chtlicher R&uuml;ckgang der mitochondrialen Membran Alter Geber, begleitet von erheblichen Anstieg ROS Potenzial bei Proben. Atmungs-Aktivit&auml;t war nicht mit dem Spender Alter erheblich ver&auml;ndert wahrscheinlich aufgrund genetischen Variation. Proteasom-Aktivit&auml;t wurde in Fibroblasten von mittleren Alters Spendern gegen&uuml;ber jungen Spender erheblich zur&uuml;ckgegangen; Fibroblasten, abgeleitet von den &auml;ltesten Gebern eine hohe Heterogenit&auml;t in dieser Probe angezeigt. Wir fanden auch intraindividuellen Koregulierung des mitochondrialen und Proteasomal Aktivit&auml;ten in allen menschlichen Fibroblasten Belastungen getestet, was darauf hindeutet, dass beide Systeme miteinander verbunden sind. Dementsprechend f&uuml;hrte pharmakologische Hemmung der das Proteasom verminderte mitochondriale Funktion, w&auml;hrend Hemmung der mitochondrialen Funktion wiederum Proteasom-Aktivit&auml;t reduziert.

Funktionale Zusammenspiel zwischen Mitochondrien und Proteasom-Aktivit&auml;t in der Hautalterung.

Secondo la teoria mitocondriale dell&#39;invecchiamento, reattivo dell&#39;ossigeno specie (ROS) derivate principalmente da mitocondri causano danno ossidativo cumulativo a varie molecole cellulari e quindi contribuiscono al processo di invecchiamento. D&#39;altra parte, un ruolo fondamentale del proteasoma, come principale sistema proteolitico implicato nella degradazione delle proteine ossidate durante l&#39;invecchiamento, &egrave; suggerito. In questo studio, abbiamo analizzato la funzione mitocondriale in fibroblasti dermici derivato da biopsie ottenute da donatori sani di mezza et&agrave;, vecchi e giovani. Abbiamo determinato anche attivit&agrave; del proteasoma in queste cellule, utilizzando una degron destabilizzato proteina fluorescente verde (GFP)-basato su proteina reporter. Abbiamo trovato una diminuzione significativa nella membrana mitocondriale potenziale nei campioni da donatori anziani, accompagnati da un aumento significativo nei livelli di ROS. Attivit&agrave; respiratoria non era alterato significativamente con l&#39;et&agrave; del donatore, probabilmente riflettendo la variazione genetica. Attivit&agrave; del proteasoma era significativamente diminuita nei fibroblasti da donatori di mezza et&agrave; rispetto ai giovani donatori; fibroblasti derivati da donatori pi&ugrave; antiche visualizzata un&#39;elevata eterogeneit&agrave; in questo dosaggio. Abbiamo anche trovato coregolamentazione intraindividual di mitocondriale e testato proteosomale attivit&agrave; in tutti i ceppi di fibroblasti umani, suggerendo che entrambi i sistemi sono interdipendenti. Di conseguenza, l&#39;inibizione farmacologica del proteasoma port&ograve; alla diminuita funzione mitocondriale, considerando che l&#39;inibizione della funzione mitocondriale, a sua volta ridotta attivit&agrave; del proteasoma.

Interazione funzionale tra mitocondriale e l&#39;attivit&agrave; del proteasoma nell&#39;invecchiamento della pelle.

&#x9AD8;&#x9F62;&#x5316;&#x3001;&#x6D3B;&#x6027;&#x9178;&#x7D20;&#x306E;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x7406;&#x8AD6;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x3068;&#x4E3B;&#x306B;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x6D3E;&#x751F;&#x7A2E; (ROS) &#x7D2F;&#x7A4D;&#x9178;&#x5316;&#x640D;&#x50B7;&#x7D30;&#x80DE;&#x306B;&#x69D8;&#x3005; &#x306A;&#x5206;&#x5B50;&#x3092;&#x8001;&#x5316;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x306B;&#x8CA2;&#x732E;&#x3002;&#x305D;&#x306E;&#x4E00;&#x65B9;&#x3067;&#x3001;&#x8001;&#x5316;&#x4E2D;&#x306E;&#x9178;&#x5316;&#x50B7;&#x5BB3;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x52A3;&#x5316;&#x95A2;&#x4E0E;&#x3057;&#x3066;&#x30E1;&#x30A4;&#x30F3;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x5206;&#x89E3;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C6;&#x30A2;&#x30BD;&#x30FC;&#x30E0;&#x306E;&#x6975;&#x3081;&#x3066;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x5F79;&#x5272;&#x304C;&#x793A;&#x5506;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x5065;&#x5EB7;&#x306A;&#x4E2D;&#x5E74;&#x3001;&#x8001;&#x82E5;&#x7537;&#x5973;&#x306E;&#x30C9;&#x30CA;&#x30FC;&#x304B;&#x3089;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x751F;&#x691C;&#x304B;&#x3089;&#x6D3E;&#x751F;&#x771F;&#x76AE;&#x306E;&#x7E4A;&#x7DAD;&#x82BD;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3092;&#x691C;&#x8A0E;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x3082;&#x3001;degron &#x4E0D;&#x5B89;&#x5B9A;&#x306E;&#x7DD1;&#x8272;&#x86CD;&#x5149;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA; (GFP) &#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C6;&#x30A2;&#x30BD;&#x30FC;&#x30E0;&#x6D3B;&#x6027;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;-&#x30EC;&#x30DD;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x3092;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306E;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x819C;&#x306E;&#x5927;&#x5E45;&#x306A;&#x6E1B;&#x5C11;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x306E;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x306A; ROS &#x6C34;&#x6E96;&#x306E;&#x5927;&#x5E45;&#x306A;&#x5897;&#x52A0;&#x3092;&#x4F34;&#x3046;&#x9AD8;&#x9F62;&#x8005;&#x306E;&#x30C9;&#x30CA;&#x30FC;&#x304B;&#x3089;&#x767A;&#x898B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x547C;&#x5438;&#x6D3B;&#x6027;&#x5927;&#x5E45;&#x306B;&#x30C9;&#x30CA;&#x30FC;&#x306E;&#x5E74;&#x9F62;&#x3068;&#x306F;&#x3001;&#x304A;&#x305D;&#x3089;&#x304F;&#x907A;&#x4F1D;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x3092;&#x53CD;&#x6620;&#x3057;&#x3066;&#x6539;&#x5909;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C6;&#x30A2;&#x30BD;&#x30FC;&#x30E0;&#x6D3B;&#x6027;&#x306F;&#x82E5;&#x3044;&#x30C9;&#x30CA;&#x30FC;&#x3068;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3057;&#x3066;&#x4E2D;&#x5E74;&#x306E;&#x30C9;&#x30CA;&#x30FC;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x7E4A;&#x7DAD;&#x82BD;&#x7D30;&#x80DE;&#x3067;&#x6709;&#x610F;&#x306B;&#x4F4E;&#x4E0B;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6700;&#x53E4;&#x306E;&#x30C9;&#x30CA;&#x30FC;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x7531;&#x6765;&#x7DDA;&#x7DAD;&#x82BD;&#x9AD8;&#x4E0D;&#x5747;&#x8CEA;&#x3053;&#x306E;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x3067;&#x8868;&#x793A;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x3082;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x500B;&#x4EBA;&#x5DEE;&#x306E; coregulation &#x3092;&#x767A;&#x898B;&#x3057;&#x3001;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E;&#x3072;&#x3068;&#x7DDA;&#x7DAD;&#x82BD;&#x7D30;&#x80DE;&#x682A;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C6;&#x30A2;&#x30BD;&#x30FC;&#x30E0;&#x306B;&#x542B;&#x307E;&#x308C;&#x308B;&#x6D3B;&#x52D5;&#x306F;&#x3001;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x304C;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F9D;&#x5B58;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3066;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x6A5F;&#x80FD;&#x963B;&#x5BB3;&#x9806;&#x756A;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C6;&#x30A2;&#x30BD;&#x30FC;&#x30E0;&#x6D3B;&#x6027;&#x6E1B;&#x5C11;&#x306B;&#x5BFE;&#x3057;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C6;&#x30A2;&#x30BD;&#x30FC;&#x30E0;&#x306E;&#x85AC;&#x7406;&#x5B66;&#x7684;&#x963B;&#x5BB3;&#x6E1B;&#x5C11;&#x306E;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x3063;&#x305F;&#x3002;

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&#xB178;&#xD654;, &#xBC18;&#xC751;&#xC131; &#xC0B0;&#xC18C;&#xC758; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544; &#xC774;&#xB860;&#xC5D0; &#xB530;&#xB974;&#xBA74; &#xC885; (&#xC120;&#xC0DD;&#xB2D8;) &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC8FC;&#xB85C; &#xD30C;&#xC0DD; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC138;&#xD3EC; &#xBD84;&#xC790;&#xC5D0; &#xB204;&#xC801; &#xC0B0;&#xD654; &#xC190;&#xC0C1; &#xBC0F; &#xB178;&#xD654; &#xACFC;&#xC815;&#xC5D0; &#xAE30;&#xC5EC; &#xD568;&#xC73C;&#xB85C;&#xC368;. &#xB2E4;&#xB978; &#xD55C;&#xD3B8;&#xC73C;&#xB85C;, &#xB178;&#xD654;, &#xC911; &#xC0B0;&#xD654; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC758; &#xC800;&#xD558;&#xC5D0; &#xC5F0;&#xB8E8; &#xB41C; &#xC8FC;&#xC694; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC73C;&#xB85C;&#xB294; &#xD504;&#xB85C;&#xD14C;&#xC544;&#xC880;&#xC758; &#xC911;&#xCD94;&#xC801;&#xC778; &#xC5ED;&#xD560;&#xC744; &#xC81C;&#xC548; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xAC74;&#xAC15; &#xD55C; &#xC911; &#xB144;, &#xC80A;&#xACE0; &#xC624;&#xB798; &#xB41C; &#xAE30;&#xC99D;&#xC790; &#xB85C;&#xBD80;&#xD130; &#xC5BB;&#xC740; biopsies&#xC5D0;&#xC11C; &#xD30C;&#xC0DD; &#xB41C; &#xD53C;&#xBD80; &#xC12C;&#xC720; &#xC544; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC; &#xB9AC;&#xC544; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC744; &#xBD84;&#xC11D; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xB610;&#xD55C; degron &#xBD88;&#xC548;&#xC815; &#xB179;&#xC0C9; &#xD615;&#xAD11; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; (GFP)&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC140;&#xC758; &#xD504;&#xB85C;&#xD14C;&#xC544;&#xC880; &#xD65C;&#xB3D9; &#xACB0;&#xC815;-&#xAE30;&#xC790; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC744; &#xAE30;&#xBC18;&#xC73C;&#xB85C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC0D8;&#xD50C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xC801;&#xC778; &#xC120;&#xC0DD;&#xB2D8; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD06C;&#xAC8C; &#xC99D;&#xAC00; &#xD568;&#xAED8; &#xB178;&#xC778;&#xB41C; &#xAE30;&#xC99D;&#xC790; &#xB85C;&#xBD80;&#xD130; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544; &#xB9C9;&#xC5D0; &#xC0C1;&#xB2F9;&#xD55C; &#xAC10;&#xC18C;&#xB97C; &#xBC1C;&#xACAC;. &#xD638;&#xD761; &#xD65C;&#xB3D9; &#xD06C;&#xAC8C; &#xBCC0;&#xACBD; &#xAE30;&#xC99D;&#xC790; &#xB098; &#xC544;&#xB9C8; &#xC720;&#xC804;&#xC801; &#xBCC0;&#xD654;&#xB97C; &#xBC18;&#xC601; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD504;&#xB85C;&#xD14C;&#xC544;&#xC880; &#xD65C;&#xB3D9; &#xC80A;&#xC740; &#xAE30;&#xC99D;&#xC790;;&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574; &#xC911; &#xB144; &#xAE30;&#xC99D;&#xC790; &#xB85C;&#xBD80;&#xD130; &#xC12C;&#xC720; &#xC544; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD06C;&#xAC8C; &#xAC10;&#xC18C; &#xD588;&#xB2E4; &#xAC00;&#xC7A5; &#xC624;&#xB798; &#xB41C; &#xAE30;&#xC99D;&#xC790; &#xB85C;&#xBD80;&#xD130; &#xD30C;&#xC0DD; &#xB41C; &#xAC8C;&#xC7AC;&#xAC00; &#xBD84;&#xC11D;&#xC774; &#xACB0;&#xACFC;&#xC5D0; &#xB192;&#xC740; &#xC9C8;&#xC744; &#xD45C;&#xC2DC;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xB610;&#xD55C; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544;&#xC758; intraindividual coregulation&#xC744; &#xBC1C;&#xACAC; &#xD558; &#xACE0; &#xBAA8;&#xB4E0; &#xC778;&#xAC04;&#xC758; &#xC12C;&#xC720; &#xC544; &#xC138;&#xD3EC; &#xBCC0;&#xC885;&#xC5D0; proteasomal &#xD65C;&#xB3D9; &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8;, &#xB450; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC740; &#xC0C1;&#xD638; &#xC758;&#xC874;&#xC801;&#xC778; &#xC81C;&#xC548;. &#xC774; &#xB530;&#xB77C; &#xC57D;&#xB9AC; &#xC5B5;&#xC81C;&#xB294; &#xD504;&#xB85C;&#xD14C;&#xC544;&#xC880;&#xC758; &#xC8FC;&#xB3C4; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC; &#xB9AC;&#xC544; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC800;&#xD558;, &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC5B5;&#xC81C; &#xCC28;&#xB840;&#xB85C; &#xD504;&#xB85C;&#xD14C;&#xC544;&#xC880;&#xC758; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xAC10;&#xC18C; &#xD558;&#xB294; &#xBC18;&#xBA74;.

&#xC0AC;&#xC774;&#xC758; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9; &#xBC0F; &#xD53C;&#xBD80; &#xB178;&#xD654;&#xC5D0; &#xD504;&#xB85C;&#xD14C;&#xC544;&#xC880; &#xD65C;&#xB3D9;.

Seg&uacute;n la teor&iacute;a mitocondrial de ox&iacute;geno reactivo, envejecimiento especies (ROS) derivadas principalmente de las mitocondrias causan el da&ntilde;o oxidativo acumulado varias mol&eacute;culas celulares y contribuyan al proceso de envejecimiento. Por otra parte, un papel fundamental del proteasoma, como un sistema proteol&iacute;tico principal implicado en la degradaci&oacute;n de prote&iacute;nas oxidadas durante el envejecimiento, se sugiere. En este estudio, analizamos la funci&oacute;n mitocondrial en fibroblastos d&eacute;rmicos derivado de biopsias obtenidas de donantes sanos de mediana edad, jovenes y viejos. Tambi&eacute;n determinamos actividad del proteasoma en estas c&eacute;lulas, utilizando una degron-desestabilizado prote&iacute;na verde fluorescente (GFP)-basada en prote&iacute;na de reportero. Encontramos una disminuci&oacute;n significativa en la membrana mitocondrial potenciales en las muestras de donantes envejecidos, acompa&ntilde;ados por un aumento significativo en los niveles ROS. Actividad respiratoria no se modific&oacute; significativamente con la edad del donante, probablemente reflejando la variaci&oacute;n gen&eacute;tica. Actividad del proteasoma disminuy&oacute; significativamente en los fibroblastos de mediana edad donantes en comparaci&oacute;n con los donantes j&oacute;venes; los fibroblastos derivados de los donantes m&aacute;s antiguos muestran una alta heterogeneidad en este ensayo. Tambi&eacute;n encontramos la corregulaci&oacute;n intraindividuales de mitocondrial y probaron proteasomal actividades en todas las cepas de fibroblastos humanos, sugiriendo que ambos sistemas son interdependientes. Por consiguiente, inhibici&oacute;n farmacol&oacute;gica del proteasoma condujo a la disminuci&oacute;n de la funci&oacute;n mitocondrial, mientras que la inhibici&oacute;n de la funci&oacute;n mitocondrial a su vez reduce la actividad del proteasoma.

Ruth Greussing

Molecular and Cell Biology

Institute for Biomedical Aging Research

Monitoring of Ubiquitin-proteasome Activity in Living Cells Using a Degron (dgn)-destabilized Green Fluorescent Protein (GFP)-based Reporter Protein