Wi-38ヒト線維芽細胞の酸化ストレス誘発性早期老化中のプロテオーム酸化カルボニル化

酸化的に損傷したタンパク質の蓄積は、細胞および生物の老化の特徴であり、人間の線維芽細胞の複製老化とストレス誘発性の早期老化の両方によって共有される表現型の特徴でもあります。さらに、加齢および加齢性疾患中に酸化された（すなわち「酸化プロテオーム」）として蓄積しているタンパク質は、細胞タンパク質の制限されたセットを表しており、特定のタンパク質は酸化的カルボニル化とその後の細胞内蓄積を起こしやすいことを示しています。酸化ストレスに対する特定のカルボニル化タンパク質の発生は、WI-38ヒト線維芽細胞の早期老化とその追跡識別の発生がこの研究で取り組んでいます。実際、これらのタンパク質の同定は、酸化的に損傷したタンパク質が細胞機能に影響を与えるメカニズムについて洞察を与えると予想されていました。これらのタンパク質の中で、一部は細胞骨格に属し、他のものは主にタンパク質の品質制御および/または生合成に関与しているだけでなく、レドックスおよびエネルギー代謝に関与しています。興味深いことに、これらのカルボニル化タンパク質の大部分は、酸化ストレス応答とその後の早期老化に関係しているシグナル伝達経路を指す機能的相互作用ネットワークに属していることがわかりました。

Accumulation of oxidatively damaged proteins is a hallmark of cellular and organismal ageing, and is also a phenotypic feature shared by both replicative senescence and stress-induced premature senescence of human fibroblasts. Moreover, proteins that are building up as oxidized (i.e. the "Oxi-proteome") during ageing and age-related diseases represent a restricted set of cellular proteins, indicating that certain proteins are more prone to oxidative carbonylation and subsequent intracellular accumulation. The occurrence of specific carbonylated proteins upon oxidative stress induced premature senescence of WI-38 human fibroblasts and their follow-up identification have been addressed in this study. Indeed, it was expected that the identification of these proteins would give insights into the mechanisms by which oxidatively damaged proteins could affect cellular function. Among these proteins, some are belonging to the cytoskeleton while others are mainly involved in protein quality control and/or biosynthesis as well as in redox and energy metabolism, the impairment of which has been previously associated with cellular ageing. Interestingly, the majority of these carbonylated proteins were found to belong to functional interaction networks pointing to signalling pathways that have been implicated in the oxidative stress response and subsequent premature senescence.