1 жинақ (10 құты)
| Қол жетімділік: | |
|---|---|
| Саны: | |
▎ MOTS-c дегеніміз не?
MOTS-c – митохондриядан алынған пептид. Ол митохондриялық 12S рРНҚ-ның С-терминал аймағынан аударылған және құрамында 11-16 аминқышқылдары бар. Ретроградтық митохондриялық сигнал ретінде MOTS-c митохондрия динамикасын реттеуге қатысады және инсулинге сезімталдықты, метаболикалық гомеостазды және иммунитетті модуляциялауды қоса алғанда, көптеген биологиялық белсенділіктерді көрсетеді.
▎ MOTS-c құрылымы
Дереккөз: PubChem |
Кезектілік: MRWQEMGYIFYPRKLR Молекулалық формула: C101H152N28O22S2 Молекулалық салмағы: 2174,6 г/моль CAS нөмірі: 1627580-64-6 PubChem CID: 146675088 Синонимдер: UNII-A5CV6JFB78 |
▎ MOTS-c Research
MOTS-c зерттеуінің негізі қандай?
Митохондрия жасушалардың «қуат орталығы» қызметін атқарып, жасушалық гомеостазды сақтауда шешуші рөл атқарады. Митохондриялар мен ядро арасындағы байланыс механизмдері ұзақ уақыт бойы ғылыми зерттеулердің басты назарында болды. Митохондриялар тәуелсіз геномға ие. Классикалық 37 геннен басқа, соңғы зерттеулер митохондриялық ДНҚ биологиялық белсенді қысқа пептидтерді де кодтайтынын анықтады, олардың бірі митохондриялық 12S рРНҚ аймағымен кодталған митохондриялық туынды MOTS-c пептиді болып табылады. Бұл жаңалық митохондриялық генетиканың ауқымын айтарлықтай кеңейтіп, митохондриялық-ядролық байланыс және метаболизмді реттеу сияқты маңызды биологиялық процестерді түсіндірудің жаңа перспективасын ұсынады.
Қазіргі уақытта қант диабеті және созылмалы В гепатиті сияқты көптеген қиын ауруларды емдеуде айтарлықтай қиындықтар бар. Глюкоза метаболизмін жақсарту сияқты қаңқа бұлшықетінің метаболизмін реттеудегі MOTS-c маңызды рөлі оның метаболикалық бұзылуларды емдеудегі әлеуетін болжайды. Сонымен қатар, әртүрлі ауру процестерінде байқалатын қалыпты емес MOTS-c деңгейлері зерттеушілерді аурудың басталуындағы, өршуіндегі және емдеудегі рөлін зерттеуге, осы қиын жағдайларды жеңудің жаңа жолдарын іздеуге итермеледі.
MOTS-c әсер ету механизмі қандай?
Метаболизммен байланысты сигналдық жолдарды реттеу
AICAR-AMPK сигналдық жолын белсендіру: MOTS-c жасушаішілік фолат-метионин циклін бұзу арқылы AICAR-AMPK сигнал беру жолын белсендіреді. Белсендірілген AMPK глюкозаның сіңірілуін және май қышқылының тотығуын ынталандыру сияқты жасушалық энергия алмасуын реттейді. Глюкоза метаболизмінде ол GLUT4 глюкоза тасымалдаушысының жасуша мембранасына транслокациясын арттырады, осылайша жасушалық глюкозаны қабылдау қабілетін арттырады, инсулинге төзімділікті жақсартады және 2 типті қант диабеті сияқты метаболикалық аурулардың алдын алу мен емдеуге көмектеседі [1].
Басқа жолдарға әсері: AMPK жолынан тыс, MOTS-c сонымен қатар AKT жолында, тотығу стресс жолында және қабынуға байланысты жолдарда әрекет етеді. AKT жолына келетін болсақ, ол жолдың белсенділігін реттеу арқылы өсу, көбею және өмір сүру сияқты жасушалық процестерге әсер етуі мүмкін. Тотығу стрессі жолында MOTS-C жасушаішілік тотығу стресс деңгейін төмендетеді, реактивті оттегі түрлерінің (ROS) өндірісін төмендетеді және жасушаларды тотығу зақымдануынан қорғайды. Қабынумен байланысты жолдарда ол қабыну медиаторларының шығарылуын басады және қабыну реакцияларын жеңілдетеді. Мысалы, қабыну ауруы модельдерінде MOTS-C жұлынның дорсальды мүйізіндегі қабыну медиаторының босатылуын азайтады, осылайша ауырсыну белгілерін жақсартады [2].

1-сурет MOTS-C негізгі физиологиялық функцияларына инсулинге төзімділікті төмендету, семіздікке жол бермеу, бұлшықет жұмысын жақсарту, сүйек метаболизмін жақсарту, иммундық реттеуді жақсарту және қартаюды баяулату кіреді [1].
Ген экспрессиясының реттелуі
Ядролық геннің экспрессиясын реттеу: жасушалар глюкозаның шектелуі және тотығу стрессі сияқты метаболикалық стресске тап болған кезде, MOTS-C адаптивті ядролық геннің экспрессиясын тікелей реттеу үшін ядроға ауысады, осылайша жасушаішілік гомеостазға ықпал етеді. Мысалы, MOTS-C GLUT4, STAT3 және IL-10 сияқты метаболизммен байланысты гендердің экспрессиясын модуляциялайды, глюкоза метаболизмі мен иммундық реттеуді қоса, физиологиялық процестерге әсер етеді. GLUT4 экспрессиясының жоғарылауы жасушалық глюкозаны қабылдауды күшейтеді; STAT3 жасуша пролиферациясына, дифференциациясына және иммундық реттеуге қатысады; IL-10, қабынуға қарсы цитокин, оның экспрессиясы жоғарылағанда қабыну реакцияларын төмендетеді [1,3].
Энергия алмасуын жақсарту
Жақсартылған гликолиз: Жүрек-өкпелік айналма (CPB) арқылы туындаған өкпенің ишемия-реперфузиялық зақымдануы (LIRI) үлгісі сияқты әртүрлі ауру үлгілерінде MOTS-c алдын ала өңдеу өкпенің микротамырлы эндотелий жасушаларында (PMVEC) гликолитикалық ағынды күшейтеді. Ол жасушалық энергия гомеостазын қалпына келтіру және PFKFB3 негізгі гликолитикалық ферментін жоғарылату арқылы липидтердің асқын тотығуын азайту арқылы LIRI зақымдануын жеңілдетеді. Бұл MOTS-c стресс жағдайында жасушаларды жеткілікті энергиямен қамтамасыз ету үшін гликолитикалық жолды модуляциялайтынын көрсетеді, осылайша қалыпты жасушалық функцияны сақтайды [4].
Жасуша қорғаныс әсерлері
Митохондриялық зақымдануды азайту: Радиациялық пневмонит (RP) үлгісінде MOTS-c альвеолярлы эпителий жасушаларының апоптозын және митохондриялық зақымдануды қалпына келтіру кезінде өкпе тінінің жарақатын, қабынуын және тотығу стрессін айтарлықтай төмендетті. Бұл механизм E2 ядролық факторымен байланысты фактор 2 (Nrf2) деңгейін жоғарылатуды және оның ядролық транслокациясын ынталандыруды қамтиды. Nrf2 митохондриялық функцияны қорғайтын антиоксидантты және жасушаны қорғайтын гендердің сериясын белсендіреді. Бұл MOTS-c митохондрияларды сақтау және апоптозды азайту арқылы зақымдалған тіндерді қорғайтынын көрсетеді [5].
Басқа жасушаларды қорғау: Дюшеннің бұлшықет дистрофиясы (DMD) бойынша зерттеулерде MOTS-c бұлшықетке бағытталған қасиеттерге ие екендігі анықталды. Ол дистрофиялық бұлшықеттердегі гликолитикалық ағынды және энергия өндіру қабілетін жақсартады, бұлшықет функциясының жақсаруына ықпал етеді. Сонымен қатар, қабыну ауруы модельдерінде орталық немесе шеткері түрде тағайындалған MOTS-c нейропротекторлық әсерлерді ұсына отырып, қабыну реакцияларын және нейрондық гиперқозғыштықты басу арқылы ауырсынудың жоғары сезімталдығын жеңілдетеді [2,6].
MOTS-c қолданбалары қандай?
Метаболикалық бұзылуларды емдеу:
Инсулинге төзімділікті жақсарту және қант диабетінің алдын алу: MOTS-c инсулинге төзімділікті арттырады, бұл 2 типті қант диабетінің алдын алу үшін өте маңызды. Инсулинге төзімділік 2 типті қант диабетінің басталуының негізгі факторы болып табылады. MOTS-c AICAR-AMPK сигналдық жолын белсендіру және жасушаішілік фолат-метионин циклін реттеу арқылы инсулинге сезімталдықты жақсартуы мүмкін. Гао Ю зерттеулері оның қаңқа бұлшықетінің глюкозасын сіңіруіне және пайдалануына ықпал ететінін көрсетеді, бұл жасушаларда глюкозаның қосымша сіңу жолдарын ашуға ұқсайды, осылайша қандағы глюкоза деңгейін төмендетеді [1].
Липидтер алмасуын реттеу және семіздікпен күресу: Липидтер алмасуына қатысты MOTS-c қоңыр майдың термогенезін арттырады және ақ майдың қызаруына ықпал етеді. Қоңыр май термогенез арқылы энергияны жұмсайды, ал ақ майдың қызаруы энергияны сақтайтын ақ майдың энергияны тұтынатын қоңыр майға айналуын білдіреді. Бұл процесс дененің суыққа бейімделуіне көмектеседі және одан да маңыздысы семіздік пен липидтер алмасуының бұзылыстарын болдырмайды, семіздіктің алдын алу және емдеу үшін жаңа түсініктер ұсынады [1].
Бұлшықет ауруларының алдын алу және емдеу:
Бұлшықет дифференциациясын ынталандыру: In vitro зерттеулері жабайы типтегі MOTS-c пептидінің адамның (LHCN-M2) және тінтуірдің (C2C12) бұлшықет прогениторлық жасушаларында миотубулярлық түзілуін күшейтетінін көрсетеді, ал Y8F мутантты пептидінде мұндай әсер жоқ. Кейінгі зерттеулер MOTS-c IL-6/Janus киназа/сигнал түрлендіргішімен және транскрипция 3 (STAT3) жолының активаторымен әрекеттесу арқылы миотубулогенезді күшейтетінін анықтады, осылайша STAT3 транскрипциялық белсенділігін төмендетеді [7].
Бұлшықет атрофиясының алдын алу: Плазмадағы MOTS-c деңгейлері миостатин деңгейімен теріс корреляцияланады. MOTS-c дифференциалданған C2C12 жасушаларында пальмитатпен индукцияланған миотубка атрофиясын болдырмайды және диетадан туындаған семіз тышқандардағы плазмадағы миостатин деңгейін төмендетеді. Ол AKT фосфорлануын күшейту, FOXO1 белсенділігін тежеу арқылы бұлшықет атрофиясын болдырмайды - миостатина және басқа бұлшықет-атрофия гендерінің транскрипциясының жоғары факторы - бұл ретте mTORC2 және PTEN белсенділігін реттейді және PTEN-ді басу үшін CK2 белсенділігін арттырады [8].
Қартаюға қарсы әсерлер: MOTS-c экспрессиясының өзгерістері қартаюмен тығыз байланысты және ол қартаюға қарсы қасиеттерді көрсетеді. Бұған глюкоза мен липидтер алмасуын жақсарту, жасушалық митохондриялық функцияны жақсарту және жүйелі созылмалы қабынуды азайту сияқты көптеген механизмдер арқылы қол жеткізіледі. Гао Ю және т.б. жақсартылған метаболизм жасушаларды көбірек және тұрақты энергиямен қамтамасыз ететінін көрсетеді. Митохондриялық функцияны жақсарту жасушаның 'энергия зауытын' жаңартуға ұқсайды, ал қабыну реакцияларын азайту жасушалардың қабыну зақымдануын азайтады [1].
Қорытынды
Митохондриядан алынған пептид ретінде MOTS-c глюкоза мен липидтер алмасуын реттеу, ақ-қоңыр майға айналуын ынталандыру, инсулинге төзімділік пен семіздікті жақсарту үшін метаболикалық бұзылулар үшін жаңа терапиялық бағыттарды ұсынатын AMPK сияқты сигналдық жолдарды белсендіреді. Ол остеобласттың дифференциациясын жақсартады, остеокласт түзілуін басады, сүйек метаболизмін теңестіреді және қаңқа денсаулығын сақтауға көмектеседі. Бұл бұлшықеттердің дифференциациясын реттейді және атрофияны болдырмайды, бұлшықетпен байланысты бұзылуларға араласу мүмкіндігін сақтайды. MOTS-c жаттығуларға байланысты күшті ассоциацияларды көрсетеді: жаттығу оның көрінісін реттейді және жаттығудан туындаған денсаулыққа пайда әкеледі. MOTS-c сонымен қатар қартаюды және онымен байланысты процестерді кешіктіруде рөл атқарады.
Автор туралы
Жоғарыда аталған материалдардың барлығы Cocer Peptides компаниясымен зерттелген, өңделген және құрастырылған.
Ғылыми журналдың авторы
Нин Ран - Орегон мемлекеттік университетіндегі Карлсон ветеринарлық медицина колледжінің ғылыми қызметкері. Оның академиялық жұмысы молекулярлық биология мен трансляциялық медицинаны қамтиды, жүйке-бұлшықет ауруларының терапиялық стратегияларына назар аударады. Ран рецензияланатын журналдарда көптеген жарияланымдардың бірлескен авторы болды, бұл ауру модельдеріндегі молекулалық араласуды түсінуге үлес қосты. Оның ғылыми қызығушылықтары пептидпен конъюгацияланған олигонуклеотидтерді жасау және қолдану, сонымен қатар митохондриядан алынған пептидтердің емдік әлеуетін зерттеуді қамтиды. Нин Ран дәйексөз [6] сілтемесінде келтірілген.
▎ Сәйкес сілтемелер
[1] Гао Ю, Вэй Х, Вэй П, т.б. MOTS-c функционалды түрде метаболикалық бұзылыстарды болдырмайды. Метаболиттер 2023; 13(1).DOI: 10.3390/metabo13010125.
[2] Wang Z, Yang L, Xu L, Liao J, Lu P, Jiang J. MOTS-c орталық және перифериялық механизмі қабыну ауырсынуының тышқан үлгісінде ауырсынудың жоғары сезімталдығын әлсіретеді. Неврологиялық зерттеулер 2024; 46(2): 165-177.DOI: 10.1080/01616412.2023.2258584.
[3] Benayoun BA, Lee C. MOTS-c: ядроның митохондриялық кодталған реттеушісі. Биоэсселер 2019; 41(9): e1900046.DOI: 10.1002/bies.201900046.
[4] Shen Z, Lu P, Jin W, т.б. MOTS-c CPB туындаған өкпе жарақатын жақсарту үшін AMPK-HIF-1α-PFKFB3 жолы арқылы гликолизге ықпал етеді. Американдық тыныс алу жасушалары және молекулалық биология журналы 2025. 10.1165/rcmb.2024-0533OC.
[5] Чжан Ы, Хуан Дж, Чжан Ы, т.б. Митохондриядан алынған пептид MOTS-c Nrf2-тәуелді механизм арқылы радиациялық пневмонитті жеңілдетеді. Антиоксиданттар 2024; 13. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:269876125.
[6] Ran N, Lin C, Leng L және т.б. MOTS-c дистрофиялық тышқандарда фосфородиамидатты морфолино олигомерін қабылдауға және тиімділікке ықпал етеді. Эмбо молекулалық медицина 2021; 13(2): e12993.DOI: 10.15252/emmm.202012993.
[7] García-Benlloch S, Revert-Ros F, Blesa JR, Alis R. MOTS-c in vitro бұлшықеттердің дифференциациясына ықпал етеді. Пептидтер 2022; 155: 170840.DOI: 10.1016/j.peptides.2022.170840.
[8] Кумагай Х, Коэльо AR, Ван Дж, т.б. MOTS-c миостатинді және бұлшықет атрофиясының сигналын азайтады. Американдық физиология-эндокринология және метаболизм журналы 2021; 320(4): E680-E690.DOI: 10.1152/ajpendo.00275.2020.
ОСЫ веб-сайтта берілген БАРЛЫҚ МАҚАЛАЛАР МЕН ӨНІМ ТУРАЛЫ АҚПАРАТ ТЕК АҚПАРАТТЫ ТАРАТУ ЖӘНЕ БІЛІМ БЕРУ МАҚСАТЫНА АРНАЛҒАН.
Осы веб-сайтта берілген өнімдер тек in vitro зерттеулеріне арналған. In vitro зерттеу (латынша: *әйнектегі*, шыны ыдыс деген мағынаны білдіреді) адам ағзасынан тыс жүргізіледі. Бұл өнімдер фармацевтикалық емес, АҚШ-тың Азық-түлік және дәрі-дәрмекпен қамтамасыз ету басқармасы (FDA) мақұлдамаған және кез келген медициналық жағдайдың, аурудың немесе аурудың алдын алу, емдеу немесе емдеу үшін пайдаланылмауы керек. Бұл өнімдерді адам немесе жануарлар ағзасына кез келген нысанда енгізуге заңмен қатаң тыйым салынады.