一项新的研究揭示了细胞对太空失重的感知和反应。这些信息可能有助于在未来的太空任务中保持宇航员的健康。

太空中的重力条件，被称为微重力，会引发一组独特的细胞应激反应。在这项新工作中，研究人员发现蛋白质修饰剂SUMO在细胞适应模拟微重力方面起着关键作用。

“众所周知，在正常重力条件下，SUMO会对压力做出反应，并在许多细胞过程中发挥关键作用，包括DNA损伤修复、细胞骨架调节、细胞分裂和蛋白质转换，”研究小组负责人Rita Miller说，她是俄克拉荷马州立大学斯蒂尔沃特分校的生物化学和分子生物学教授。 “这是SUMO首次被证明在细胞对微重力的反应中起作用。” 

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Miller实验室的研究生Jeremy Sabo将于3月25日至28日在西雅图举行的美国生物化学和分子生物学学会年会Discover BMB上展示这一发现。

SUMO可以通过两种化学键与蛋白质相互作用:与目标赖氨酸的共价连接或与结合伙伴的非共价相互作用。研究人员在酵母细胞中观察了这两种类型的相互作用，酵母细胞是一种通常用于研究细胞过程的模式生物。他们分析了在正常地球重力或微重力条件下进行6次细胞分裂的细胞，这些细胞使用美国宇航局开发的专门细胞培养容器进行模拟。

为了了解哪些细胞过程受到微重力压力的影响，他们首先比较了经历每种重力条件的细胞的蛋白质表达水平。然后，为了找出是什么驱动了这些蛋白质的变化，他们使用质谱技术更具体地观察了哪些蛋白质与SUMO相互作用。

在经历微重力的细胞中，研究人员发现了37种与SUMO发生物理相互作用的蛋白质，其表达水平与地球重力细胞的表达水平差异超过50%。这37种蛋白质包括那些对DNA损伤修复很重要的蛋白质，这是值得注意的，因为辐射损伤在太空中是一个严重的风险。其他蛋白质参与能量和蛋白质生产，以及维持细胞形状、细胞分裂和细胞内蛋白质运输。

Miller说:“由于SUMO可以修改几种转录因子，我们的工作也可能有助于更好地理解它如何控制模拟微重力下的各种信号级联。”

接下来，研究人员想要确定在模拟微重力条件下，特定蛋白质上缺少SUMO修饰是否对细胞有害。

Jeremy Sabo将于3月28日星期二下午4-5:30在西雅图会议中心4AB展厅(海报板编号330)(摘要)展示这项研究。联系媒体团队以获取更多信息或获得免费的新闻通行证参加会议。