蛋白质降解更慢或致人类发育速度慢于小鼠

人类的发育速度为何普遍慢于小鼠等其它哺乳动物？欧洲分子生物学实验室的一项最新研究，为这一谜题提供了关键线索：在人类和小鼠共有的约4000种蛋白质中，人类蛋白质的降解速度明显更慢。相关论文发表于最新一期《发育细胞》杂志。

蛋白质降解是细胞将蛋白质分解为氨基酸的过程，这一“回收”机制有助于维持细胞的健康运转。在胚胎发育阶段，蛋白质降解尤为重要，因为它能加快调控胚胎体型形成的基因网络——“分割时钟”的节奏。

此前的研究已揭示，蛋白质降解与分割时钟速度密切相关：发育基因HES7所编码的蛋白质，在人类细胞中的降解速度低于小鼠细胞，致使人类分割时钟更慢，胚胎发育也更为缓慢。

在最新研究中，团队进一步探讨这种差异是否仅局限于个别基因。他们分析了约4000个人类基因及对应的小鼠基因，并比较其编码蛋白质的降解速率。研究发现，尽管并非所有蛋白质都遵循相同趋势，但整体来看，人类细胞中的蛋白质存留时间普遍更长。

团队起初希望找到某一类在物种间降解差异显著的“特殊”蛋白质。然而，结果表明，人类蛋白质降解较慢是一种遍及整个蛋白质组的普遍现象。

这种趋势并不局限于特定功能的蛋白质，不同功能的蛋白质也呈现出相似差异。总体而言，较慢的蛋白质降解是人类细胞的一种共性特征，而非某些蛋白质的独有特点，这为物种间发育速度的不同提供了统一解释。

为探究造成这种差异的原因，团队还考察了细胞代谢的作用。他们通过降低小鼠细胞的代谢活性，减缓了其蛋白质降解速度，小鼠细胞的降解与发育节律趋近于人类T细胞。这表明代谢是调控蛋白质周转的关键因素，也为理解基本生物过程如何塑造不同物种的生命节奏提供了全新视角。