|
1 súpravy (10 liekoviek)
| množstvo: | |
|---|---|
▎ Štruktúra Motc
Zdroj: PubChem |
Sekvencia: MRWQEMGYIFYPRKLR Molekulový vzorec: C101H152N28O22S2 Molekulová hmotnosť: 2174,6 g/mol Číslo CAS: 1627580-64-6 PubChem CID: 146675088 Synonymá: UNII-A5CV6JFB78 |
▎ Motc Výskum
Aké je pozadie výskumu Motc?
Mitochondrie sú dôležitým miestom pre energetický metabolizmus v bunkách. Vedci už dlhú dobu viedli rozsiahly a hĺbkový výskum štruktúry a funkcie mitochondrií. V tomto procese sa postupne zistilo, že mitochondrie zohrávajú nielen kľúčovú úlohu pri produkcii energie, ale môžu sa prostredníctvom niektorých neznámych mechanizmov podieľať aj na iných fyziologických procesoch buniek.
S neustálym pokrokom výskumných technológií, najmä s rozvojom genomických a proteomických technológií, je možné objaviť nové molekuly súvisiace s mitochondriami. Motc (mitochondriálny otvorený čítací rámec 12S rRNA-c) je z mitochondrií odvodený peptid kódovaný oblasťou 12S rRNA mitochondriálneho genómu [1].
Prostredníctvom hĺbkovej analýzy mitochondriálneho genómu vedci objavili niekoľko malých otvorených čítacích rámcov (sORF), ktoré môžu kódovať niektoré peptidy so špecifickými funkciami. Po ďalšom výskume a overovaní bol Motc identifikovaný. Štúdie zistili, že Motc je exprimovaný v rôznych tkanivách u ľudí a zvierat. Pôsobí hlavne na kostrové svaly prostredníctvom krvného obehu, čím zvyšuje príjem a využitie glukózy, čím zlepšuje inzulínovú rezistenciu a reguluje metabolickú rovnováhu [2].
S prehlbovaním výskumu sa zistilo, že zmeny v expresii Motc úzko súvisia s výskytom a rozvojom starnutia a chorôb súvisiacich s vekom. Napríklad hladina Motc v plazme s vekom klesá (Zheng Y, 2013). Zároveň sa ukázalo, že Motc je prospešný pri chorobách súvisiacich s vekom, vrátane metabolizmu, kardiovaskulárnych chorôb, osteoporózy, postmenopauzálnej obezity a Alzheimerovej choroby [3]..
Aký je mechanizmus účinku Motc?
Regulácia génovej expresie:
Motc môže vykonávať svoje fyziologické funkcie reguláciou génovej expresie. Napríklad môže regulovať expresiu génov, ako sú GLUT4, STAT3 a IL-10. Motc uplatňuje svoj účinok hlavne aktiváciou signálnej dráhy AICAR-AMPK a narušením cyklu folát-metionín v bunkách [4].
Zlepšenie inzulínovej rezistencie:
Motc môže znížiť inzulínovú rezistenciu a zabrániť metabolizmu 2. Mechanizmus jeho účinku môže súvisieť s inhibíciou myostatínu. Štúdie zistili, že hladina Motc v plazme negatívne koreluje s hladinou myostatínu v ľudskom tele. Motc môže zlepšiť citlivosť na inzulín inhibíciou aktivity upstream transkripčného faktora FOXO1 a znížením hladiny myostatínu [5].
Podpora svalovej diferenciácie:
Vo svalových bunkách Motc interaguje so STAT3 prostredníctvom predpokladaného väzbového motívu SH2 v oblasti YIFY, čím sa znižuje transkripčná aktivita STAT3, čím sa zvyšuje tvorba myotrubíc. Divoký typ Motc peptidu môže zvýšiť tvorbu myotrubíc ľudských (LHCN-M2) a myších (C2C12) svalových progenitorových buniek a chrániť svalové bunky pred redukciou farbenia jadrového myogenínu vyvolaného interleukínom-6 (IL-6) [6].
Regulácia mitochondriálnej funkcie:
Motc môže regulovať mitochondriálny metabolizmus. Štúdie ukázali, že ošetrenie buniek cicavcov pomocou Motc môže zvýšiť hladiny proteínov markerov mitochondriálnej biogenézy TFAM, COX4 a NRF1, ale analýza prietokovou cytometriou ukazuje, že počet mitochondrií po liečbe Motc prudko klesá. Ďalší výskum zistil, že Motc môže synchrónne aktivovať mitochondriálnu fúziu a zvýšiť hladiny proteínov dvoch GTPáz, OPA1 a MFN2, ktoré sú kľúčové pre fúziu mitochondrií cicavcov. Inhibícia týchto dvoch GTPáz alebo zníženie MFN2 prostredníctvom siRNA eliminuje schopnosť Motc podporovať translokáciu GLUT4 a vychytávanie glukózy [7].
Motc je potenciálnym terapeutickým cieľom pre viaceré choroby súvisiace so starnutím, vrátane neurodegenerácie, osteoporózy, kardiovaskulárnych chorôb, aterosklerózy, sarkopénie, metabolizmus mellitus typu 2 a obezity.
Zdroj:PubMed [8]
Aké sú aplikácie Motc?
Zlepšenie chorôb súvisiacich s vekom
Vzťah k starnutiu:
Motc je peptid odvodený z mitochondrií a zmeny v jeho expresii úzko súvisia s výskytom a rozvojom starnutia a chorôb súvisiacich s vekom. Ako ľudia starnú, úroveň Motc klesá. Štúdie zistili, že cvičenie má významný vplyv na expresiu Motc a Motc môže sprostredkovať účinok cvičenia proti starnutiu [3]..
Metabolizmus:
Motc môže zlepšiť metabolizmus glukózy a lipidov v tele, podporiť mitochondriálnu funkciu v bunkách a znížiť systémovú chronickú zápalovú odpoveď. U diabetických pacientov hladina Motc v plazme klesá. Motc môže regulovať metabolickú homeostázu zrýchlením vychytávania glukózy a zlepšením citlivosti na inzulín a má pozitívny vplyv na prevenciu metabolizmu 2. typu [8].
Kardiovaskulárne ochorenia:
Srdcová štrukturálna remodelácia a dysfunkcia sú bežné komplikácie metabolizmu, ktoré často vedú k závažným kardiovaskulárnym príhodám. Motc môže zlepšiť funkciu cievneho endotelu a je novým terapeutickým cieľom pre kardiovaskulárne komplikácie metabolizmu. Štúdie ukázali, že Motc môže opraviť poškodenie mitochondrií myokardu u diabetických potkanov a chrániť srdcové systolické a diastolické funkcie [9]..
Osteoporóza: Motc môže podporovať proliferáciu, diferenciáciu a mineralizáciu osteoblastov, inhibovať vznik osteoklastov a regulovať metabolizmus kostí a prestavbu kostí. Cvičenie môže účinne upregulovať expresiu Motc, ale špecifický mechanizmus, ktorým cvičenie reguluje Motc v kostiach, je stále nejasný [10].
Iné choroby
Pľúcna fibróza:
Pľúcna fibróza je závažné pľúcne ochorenie so zlou prognózou a jeho etiológia a patogenéza sú stále nejasné. Mitochondriálny otvorený čítací rámec 12S rRNA-c (Motc) je peptid kódovaný mitochondriálnym genómom, ktorý má pozitívny vplyv na metabolizmus glukózy a lipidov, bunkovú a mitochondriálnu homeostázu a zníženie systémovej zápalovej reakcie a môže byť potenciálnym mimetikom cvičenia. Cieľom tohto prehľadu je komplexne analyzovať existujúcu literatúru o potenciálnej úlohe Motc pri zlepšovaní rozvoja pľúcnej fibrózy a identifikovať špecifické terapeutické ciele pre budúce liečebné stratégie [11]..
Duchennova svalová dystrofia:
Motc je bioaktívny peptid odvodený z mitochondrií s inherentnými vlastnosťami zacielenia na svaly, ktorý môže zvýšiť glykolytický tok a kapacitu produkcie energie dystrofických svalov in vitro a in vivo, čím sa zvýši príjem a aktivita fosfonodiamiditových morfolínových oligomérov (PMO) u mdx myší. Dlhodobé opakované podávanie Motc a PMO môže vyvolať expresiu terapeutických hladín dystrofínu v periférnych svaloch, zlepšiť svalovú funkciu a patológiu mdx myší a nemá zjavnú toxicitu [12].
Obezita a svalová atrofia:
Obezita a metabolizmus typu 2 sú metabolické ochorenia často spojené so sarkopéniou a svalovou dysfunkciou. Motc ako systémový hormón sa podieľa na metabolickej homeostáze. Štúdie zistili, že hladina Motc v plazme negatívne koreluje s hladinou myostatínu v ľudskom tele. Motc môže zabrániť atrofii diferencovaných myotrubíc C2C12 vyvolanej kyselinou palmitovou a znížiť hladinu myostatínu v plazme obéznych myší vyvolaných diétou. Inhibíciou myostatínu môže byť Motc potenciálnou liečbou atrofie kostrového svalstva spôsobenej inzulínovou rezistenciou a inými fenotypmi svalovej atrofie vrátane sarkopénie [5]..
Riziko metabolických ochorení u pacientov, ktorí prežili rakovinu prsníka:
Ženy, ktoré podstúpili liečbu rakoviny prsníka, sú vystavené zvýšenému riziku kardiovaskulárnych ochorení, metabolizmu a obezity a cvičenie môže tieto vedľajšie účinky zmierniť. Motc má aktivitu napodobňujúcu cvičenie a má priaznivé účinky na metabolizmus a cvičebnú kapacitu. Štúdie zistili, že 16-týždňová aeróbna a odporová cvičebná intervencia môže zvýšiť hladinu Motc u nehispánskych pacientov, ktorí prežili rakovinu prsníka, ale nemá žiadny významný vplyv na pacientov, ktorí prežili hispánsky karcinóm prsníka. Zvýšenie hladiny Motc vyvolané cvičením u pacientov, ktorí prežili nehispánsky karcinóm prsníka, môže súvisieť so zlepšením citlivosti na inzulín, čím sa znižuje riziko komorbidít [13]..
Na záver, ako 16-aminokyselinový polypeptid kódovaný mitochondriálnym genómom hrá Motc kľúčovú úlohu v metabolickej regulácii tela, obrane proti stresu a prevencii a liečbe chorôb. Môže významne zlepšiť homeostázu metabolizmu glukózy a lipidov, zvýšiť citlivosť na inzulín a inhibovať expresiu myostatínu, čím účinne zmierňuje metabolizmus typu 2, obezitu a súvisiacu svalovú atrofiu. Súčasne reguláciou mitochondriálnej biogenézy a fúzie Motc zvyšuje antioxidačnú kapacitu bunky a inhibuje zápalovú odpoveď, čo ukazuje terapeutický potenciál pre chronické ochorenia, ako sú kardiovaskulárne ochorenia, osteoporóza a pľúcna fibróza. Obzvlášť dôležité je, že ako kľúčový sprostredkovateľ komunikácie mitochondrie a jadra môže Motc simulovať účinky cvičenia a oddialiť proces starnutia. Jeho hladina negatívne koreluje s chorobami súvisiacimi s vekom a exogénna suplementácia môže zvrátiť metabolické poruchy a inhibovať replikáciu vírusu. Je známy ako 'mitochondriálny hormón'.
O autorovi
Všetky vyššie uvedené materiály sú preskúmané, upravené a zostavené spoločnosťou Cocer Peptides.
Autor vedeckého časopisu
Dieli-Conwright CM je vedec s významným vplyvom v interdisciplinárnej oblasti onkológie a vedy o cvičení. V súčasnosti pôsobí ako docentka medicíny na Harvard Medical School a Dana-Farber Cancer Institute a zastáva pozíciu pridruženej fakulty na Katedre výživy na Harvard TH Chan School of Public Health. Výskum doktora Dieli-Conwrighta sa zameriava na skúmanie vplyvu cvičenia na pacientov s rakovinou, najmä na to, ako môže cvičenie zlepšiť fyziologické funkcie, zdravie kostí a kvalitu života pacientov s rakovinou. Jej akademické zázemie zahŕňa viaceré oblasti, ako je biológia, kineziológia, verejné zdravie a biokineziológia. Štúdium ukončila na inštitúciách ako California State University, Northridge a University of Southern California a ukončila postdoktorandský výskum v City of Hope National Medical Center. Výskumné úspechy doktorky Dieli-Conwright boli široko publikované v rôznych akademických časopisoch a jej práca zahŕňa viaceré disciplíny, ako je verejné zdravie, výživa, kardiovaskulárny systém a kardiológia, pričom poskytuje dôležité vedecké dôkazy pre rehabilitáciu a manažment zdravia pacientov s rakovinou. Dieli-Conwright CM je uvedený v citácii [13].
