|
1 камплект (10 флаконаў)
| колькасць: | |
|---|---|
▎ Структура MOTS-c
Крыніца: PubChem |
Паслядоўнасць: MRWQEMGYIFYPRKLR Малекулярная формула: C101H152N28O22S2 Малекулярная маса: 2174,6 г/моль Нумар CAS: 1627580-64-6 PubChem CID: 146675088 Сінонімы: UNII-A5CV6JFB78 |
▎ Даследаванне MOTS-c
Якая даследчая база MOTS-c?
Мітахондрыі, якія служаць «электрастанцыяй» клетак, гуляюць вырашальную ролю ў падтрыманні клеткавага гамеастазу. Механізмы сувязі паміж мітахондрыямі і ядром даўно знаходзяцца ў цэнтры ўвагі навуковых даследаванняў. Мітахондрыі валодаюць незалежным геномам. Акрамя класічных 37 генаў, нядаўнія даследаванні паказалі, што мітахандрыяльная ДНК таксама кадуе біялагічна актыўныя кароткія пептыды, адным з якіх з'яўляецца мітахандрыяльны пептыд MOTS-c, які кадуецца мітахандрыяльнай вобласцю 12S рРНК. Гэта адкрыццё значна пашырае сферу мітахандрыяльнай генетыкі, прапаноўваючы новую перспектыву для высвятлення найважнейшых біялагічных працэсаў, такіх як мітахандрыяльна-ядзерная сувязь і рэгуляцыя метабалізму.
У цяперашні час лячэнне шматлікіх складаных захворванняў, такіх як цукровы дыябет і хранічны гепатыт В, сутыкаецца са значнымі праблемамі. Выдатная роля MOTS-c у рэгуляцыі метабалізму шкілетных цягліц, напрыклад, у павышэнні метабалізму глюкозы, паказвае на яго патэнцыял у лячэнні метабалічных парушэнняў. Акрамя таго, анамальныя ўзроўні MOTS-c, якія назіраюцца ў працэсах розных хвароб, падштурхнулі даследчыкаў даследаваць яго ролю ў пачатку, прагрэсаванні і лячэнні захворвання, шукаючы новыя шляхі для пераадолення гэтых цяжкавырашальных умоў.
Які механізм дзеяння MOTS-c?
Рэгуляванне звязаных з метабалізмам сігнальных шляхоў
Актывацыя сігнальнага шляху AICAR-AMPK: MOTS-c актывуе сігнальны шлях AICAR-AMPK, парушаючы ўнутрыклетачны цыкл фолата-метионина. Актываваны AMPK рэгулюе клеткавы энергетычны абмен, напрыклад, спрыяе паглынанню глюкозы і акісленню тоўстых кіслот. У метабалізме глюкозы ён павялічвае транслакацыю транспарцёра глюкозы GLUT4 да клеткавай мембраны, тым самым павялічваючы здольнасць клетак паглынаць глюкозу, паляпшаючы рэзістэнтнасць да інсуліну і дапамагаючы ў прафілактыцы і лячэнні метабалічных захворванняў, такіх як дыябет 2 тыпу [1].
Уплыў на іншыя шляхі: акрамя шляху AMPK, MOTS-c таксама дзейнічае на шлях AKT, шлях акісляльнага стрэсу і шляхі, звязаныя з запаленнем. Што тычыцца шляху AKT, ён можа ўплываць на клеткавыя працэсы, такія як рост, праліферацыя і выжыванне, рэгулюючы актыўнасць шляху. На шляху акісляльнага стрэсу MOTS-C зніжае ўзровень ўнутрыклеткавага акісляльнага стрэсу, памяншае выпрацоўку актыўных формаў кіслароду (АФК) і абараняе клеткі ад акісляльнага пашкоджання. У шляхах, звязаных з запаленнем, ён душыць вызваленне медыятараў запалення і змякчае запаленчыя рэакцыі. Напрыклад, у мадэлях запаленчага болю MOTS-C зніжае выкід медыятара запалення ў спінным розе спіннога мозгу, тым самым паляпшаючы болевыя сімптомы [2].
Малюнак 1 Асноўныя фізіялагічныя функцыі MOTS-C ўключаюць зніжэнне рэзістэнтнасці да інсуліну, прадухіленне атлусцення, паляпшэнне мышачнай функцыі, стымуляванне касцявога метабалізму, узмацненне імуннай рэгуляцыі і затрымку старэння [1].
Рэгуляцыя экспрэсіі генаў
Рэгуляванне экспрэсіі ядзерных генаў: калі клеткі сутыкаюцца з метабалічным стрэсам, такім як абмежаванне глюкозы і акісляльны стрэс, MOTS-C перамяшчаецца ў ядро, каб непасрэдна рэгуляваць адаптыўную экспрэсію ядзерных генаў, тым самым спрыяючы ўнутрыклеткаваму гамеастазу. Напрыклад, MOTS-C мадулюе экспрэсію звязаных з метабалізмам генаў, такіх як GLUT4, STAT3 і IL-10, уплываючы на фізіялагічныя працэсы, уключаючы метабалізм глюкозы і рэгуляцыю імунітэту. Павелічэнне экспрэсіі GLUT4 ўзмацняе паглынанне глюкозы клеткамі; STAT3 ўдзельнічае ў клеткавай праліферацыі, дыферэнцыявання і імуннай рэгуляцыі; IL-10, супрацьзапаленчы цітокіны, памяншае запаленчыя рэакцыі, калі яго экспрэсія павышана [1,3].
Павышэнне энергетычнага абмену
Узмоцнены гліколіз: у розных мадэлях захворванняў, такіх як мадэль ішэміі-рэперфузійнага пашкоджання лёгкага (LIRI), выкліканага сардэчна-лёгачным шунтаваннем (CPB), папярэдняя апрацоўка MOTS-c узмацняе глікалітычны паток у эндотелиальных клетках мікрасасудаў лёгкіх (PMVEC). Ён змякчае пашкоджанне LIRI, аднаўляючы клеткавы энергетычны гамеастаз і памяншаючы перакіснае акісленне ліпідаў за кошт рэгуляцыі ключавога глікалітычнага фермента PFKFB3. Гэта дэманструе, што MOTS-c мадулюе глікалітычны шлях для забеспячэння дастатковай колькасцю энергіі для клетак, якія знаходзяцца ў стане стрэсу, тым самым падтрымліваючы нармальную функцыю клетак [4].
Эфекты абароны клетак
Памяншэнне пашкоджання мітахондрый: у мадэлі радыяцыйнага пнеўманіту (RP) MOTS-c значна зніжае пашкоджанне лёгачнай тканіны, запаленне і акісляльны стрэс, адначасна адмяняючы апоптоз альвеалярных эпітэліяльных клетак і пашкоджанне мітахондрый. Гэты механізм прадугледжвае павышэнне ўзроўню фактару 2 (Nrf2), звязанага з ядзерным фактарам E2, і спрыянне яго ядзернай транслакацыі. Nrf2 актывуе шэраг антіоксідантных і клетачна-ахоўных генаў, забяспечваючы функцыю мітахондрый. Гэта паказвае, што MOTS-c абараняе пашкоджаныя тканіны, захоўваючы мітахондрыі і памяншаючы апоптоз [5].
Абарона іншых клетак: у даследаваннях мышачнай дыстрафіі Дюшенна (МДД) MOTS-c валодае ўнутранымі ўласцівасцямі нацэльвання на мышцы. Гэта ўзмацняе глікалітычны паток і здольнасць выпрацоўваць энергію ў дыстрафічных цягліцах, што спрыяе паляпшэнню мышачнай функцыі. Акрамя таго, у мадэлях запаленчай болю MOTS-c, які ўводзіцца цэнтральна або перыферычна, памяншае гіперчувствітельность да болю шляхам падаўлення запаленчых рэакцый і падвышанай узбудлівасці нейронаў, аказваючы нейропротекторное дзеянне [2,6].
Якія прымянення MOTS-c?
Лячэнне метабалічных парушэнняў:
Павышэнне рэзістэнтнасці да інсуліну і прафілактыка дыябету: MOTS-c павышае рэзістэнтнасць да інсуліну, што мае вырашальнае значэнне для прафілактыкі дыябету 2 тыпу. Рэзістэнтнасць да інсуліну з'яўляецца ключавым фактарам у з'яўленні дыябету 2 тыпу. MOTS-c можа палепшыць адчувальнасць да інсуліну, актывуючы сігнальны шлях AICAR-AMPK і рэгулюючы ўнутрыклетачны цыкл фолата-метионина. Даследаванні Gao Y паказваюць, што ён спрыяе паглынанню і выкарыстанню глюкозы шкілетнымі цягліцамі, падобна адкрыццю дадатковых шляхоў паглынання глюкозы ў клетках, тым самым зніжаючы ўзровень глюкозы ў крыві [1].
Рэгуляванне ліпіднага абмену і барацьба з атлусценнем: што тычыцца ліпіднага абмену, MOTS-c павялічвае тэрмагенез бурага тлушчу і спрыяе падрумяненню белага тлушчу. Карычневы тлушч спажывае энергію праз тэрмагенез, у той час як падрумяньванне белага тлушчу азначае ператварэнне белага тлушчу, які захоўвае энергію, у карычневы тлушч, які спажывае энергію. Гэты працэс дапамагае арганізму адаптавацца да холаду і, што больш важна, прадухіляе атлусценне і парушэнні ліпіднага абмену, прапаноўваючы новыя ідэі для прафілактыкі і лячэння атлусцення [1].
Прафілактыка і лячэнне цягліцавых захворванняў:
Садзейнічанне дыферэнцыяцыі цягліц: Даследаванні in vitro паказваюць, што пептыд MOTS-c дзікага тыпу ўзмацняе адукацыю мышачных канальчыкаў у клетках-папярэдніках цягліц чалавека (LHCN-M2) і мышы (C2C12), у той час як мутантны пептыд Y8F не мае гэтага эфекту. Далейшыя даследаванні паказалі, што MOTS-c узмацняе миотубулогенез шляхам узаемадзеяння з IL-6/Янус-кіназай/пераўтваральнікам сігналу і актыватарам транскрыпцыі 3 (STAT3), тым самым зніжаючы транскрыпцыйную актыўнасць STAT3 [7].
Прафілактыка мышачнай атрафіі: узровень MOTS-c у плазме адмоўна карэлюе з узроўнем миостатина. MOTS-c прадухіляе выкліканую пальмітатам атрафію мышачнай трубкі ў дыферэнцыраваных клетках C2C12 і зніжае ўзровень миостатина ў плазме ў мышэй з атлусценнем, выкліканых дыетай. Ён прадухіляе мышачную атрафію, узмацняючы фасфараляванне AKT, інгібіруючы актыўнасць FOXO1 — вышэйшага фактару транскрыпцыі міястатыну і іншых генаў мышачнай атрафіі — адначасова рэгулюючы актыўнасць mTORC2 і PTEN і павялічваючы актыўнасць CK2 для падаўлення PTEN [8].
Эфекты супраць старэння: змены экспрэсіі MOTS-c цесна звязаны са старэннем, і ён праяўляе ўласцівасці супраць старэння. Гэта дасягаецца з дапамогай некалькіх механізмаў, у тым ліку паляпшэння метабалізму глюкозы і ліпідаў, узмацнення функцыі клеткавых мітахондрый і памяншэння сістэмнага хранічнага запалення. Даследаванне Gao Y і інш. паказвае на тое, што паляпшэнне метабалізму забяспечвае клеткі больш багатым і стабільным забеспячэннем энергіяй. Павышэнне функцыі мітахондрый падобна мадэрнізацыі «энергетычнай фабрыкі» клеткі, у той час як зніжэнне запаленчых рэакцый мінімізуе запаленчае пашкоджанне клетак [1].
Заключэнне
З'яўляючыся пептыдам, атрыманым з мітахондрый, MOTS-c актывуе сігнальныя шляхі, такія як AMPK, для рэгулявання метабалізму глюкозы і ліпідаў, спрыяе пераўтварэнню тлушчу з белага ў карычневы і паляпшае рэзістэнтнасць да інсуліну і атлусценне, прапаноўваючы новыя тэрапеўтычныя напрамкі лячэння метабалічных парушэнняў. Ён узмацняе дыферэнцыяцыю остеобластов, душыць адукацыю остеокластов, балансуе касцяны метабалізм і падтрымлівае здароўе шкілета. Ён рэгулюе дыферэнцыяцыю цягліц і прадухіляе атрафію, утрымліваючы патэнцыял для ўмяшання ў цягліцавых парушэннях. MOTS-c дэманструе моцныя асацыяцыі, звязаныя з фізічнымі практыкаваннямі: фізічныя нагрузкі ўзмацняюць іх выразнасць і апасродкуюць карысць для здароўя, выкліканую фізічнымі нагрузкамі. MOTS-c таксама гуляе ролю ў затрымцы старэння і звязаных з ім працэсаў.
Пра аўтара
Усе вышэйзгаданыя матэрыялы даследаваны, адрэдагаваны і сабраны Cocer Peptides.
Навуковы часопіс Аўтар
Нін Ран з'яўляецца даследчыкам, звязаным з каледжам ветэрынарнай медыцыны Карлсана пры Універсітэце штата Арэгон. Яго акадэмічная праца ахоплівае малекулярную біялогію і трансляцыйную медыцыну з акцэнтам на тэрапеўтычных стратэгіях нервова-цягліцавых захворванняў. Ран быў сааўтарам шматлікіх публікацый у рэцэнзуемых часопісах, уносячы ўклад у разуменне малекулярных умяшанняў у мадэлі захворванняў. Яго навуковыя інтарэсы ўключаюць распрацоўку і прымяненне кан'югаваных з пептыдамі алігануклеатыдаў, а таксама вывучэнне тэрапеўтычнага патэнцыялу пептыдаў мітахандрыяльнага паходжання. Нін Ран значыцца ў спасылцы на цытаванне [6].
