Eliksir młodości: nowe odkrycia w zakresie starzenia się i zdrowia

streszczenie: Naukowcy odkrywają związek między acylospermidynami, rodziną metabolitów, a sirtuinami, enzymami ważnymi w procesie starzenia i chorób. Ostatnie badania sugerują rolę sirtuin w chorobach związanych z wiekiem, co czyni je obiecującymi celami terapeutycznymi w zakresie długowieczności i zdrowia.

Odkrycie acylospermidyn wiążących sirtuinę u C. elegans i ssaków otwiera nowe horyzonty w zakresie zrozumienia tych szlaków i potencjalnego manipulowania nimi. Ten postęp w biochemii przybliża nas do odkrycia roli acylospermidyn w długości życia i proliferacji komórek.

Kluczowe fakty:

1. Acylospermidyny, nowo odkryte metabolity, ujawniają nieoczekiwany związek pomiędzy sirtuinami a metabolizmem komórkowym.
2. Sirtuiny są enzymami odpowiedzialnymi za choroby związane z wiekiem i są potencjalnymi celami wydłużania i wydłużania zdrowego życia.
3. Badanie to podkreśla znaczenie odkrywania ukrytych szlaków biochemicznych w zrozumieniu procesów starzenia i chorób.

źródło: Instytut Boyce’a Thompsona

Dokonując istotnego postępu w dziedzinie biochemii, naukowcy z Instytutu Boyce'a Thompsona (WIT) i Uniwersytetu Cornell ujawnili nowe spostrzeżenia na temat rodziny metabolitów, acylospermidyn, które mogą zmienić sposób, w jaki rozumiemy starzenie się i zwalczać choroby.

Badanie zostało niedawno opublikowane w Przyroda i biologia chemicznaprzedstawia nieoczekiwane powiązanie między spermidyną, od dawna znanym związkiem występującym we wszystkich żywych komórkach, a sirtuinami, rodziną enzymów regulującą wiele podstawowych funkcji życiowych.

Sirtuiny cieszą się dużym zainteresowaniem od dwóch dekad. Ostatnie badania sugerują, że sirtuiny odgrywają kluczową rolę w wielu chorobach związanych z wiekiem. W rezultacie wzrasta zainteresowanie związkiem między sirtuinami a starzeniem się, co czyni je obiecującym celem dla interwencji terapeutycznych mających na celu poprawę zdrowia i długowieczności.

„Byliśmy podekscytowani odkryciem tej nieoczekiwanej gałęzi metabolizmu komórkowego powiązanej z sirtuinami” – powiedział główny autor Frank Schroeder, profesor w BTI. „Odkrycie wcześniej niescharakteryzowanych pochodnych spermidyny zapewnia wgląd w wewnętrzne działanie tego krytycznego szlaku i przybliża nas o krok do zrozumienia fizjologicznych funkcji mitochondrialnych sirtuin”.

Aby zbadać zmiany metaboliczne zależne od sirtuiny, badacze przyjęli bezstronne podejście, metabolomię porównawczą – metodologię opracowywaną przez laboratorium Schroedera od ponad dziesięciu lat. Badanie ujawniło nową rodzinę metabolitów zwanych acylospermidynami, które powstają w wyniku modyfikacji różnych białek, z których wiele odgrywa zasadniczą rolę we wzroście i przeżyciu komórek.

Po odkryciu acylospermidyn wiążących sirtuinę w prostych organizmach C. elegancjaNaukowcy wykazali również, że te same związki występują także u ssaków (w tym ludzi). Na koniec zespół badawczy wykazał bezpośredni wpływ tych metabolitów na długość życia C. elegancja i proliferację komórek u ssaków.

„Ważne funkcje fizjologiczne znajdują odzwierciedlenie w wielu sygnaturach molekularnych, w tym w dziesiątkach tysięcy drobnocząsteczkowych metabolitów, które nie zostały jeszcze odkryte” – mówi Bingsen Zhang, absolwent w laboratorium Schroedera i pierwszy autor badania. „Ta praca jest krok w kierunku odkrycia roli „i funkcji biologicznych ogromnej przestrzeni ciemnych substancji chemicznych w naszych ciałach”.

W przyszłych badaniach zbadane zostaną mechanizmy i aspekty farmakologiczne tych odkryć, w szczególności wpływ acylospermidyny na długość życia i wzrost komórek oraz jej potencjalne interakcje z innymi szlakami metabolicznymi.

„Prawie 350 lat po wyizolowaniu spermidyny i 100 lat zrozumienia jej struktury nasza praca poszerza zbiorową wiedzę na temat rodziny spermidyny, łącząc ją z innymi istotnymi procesami biochemicznymi, w tym centralnym metabolizmem energetycznym i metabolizmem aminokwasów” – dodał Zhang.

To wspólne badanie z naukowcami z Weissa Laboratory w Cornell University College of Veterinary Medicine.

Finansowanie: Prace te były częściowo wspierane przez Narodowy Instytut Zdrowia i HHMI.

Informacje o starzeniu się i nowościach z badań nad zdrowiem

autor: Mike'a Carrolla
źródło: Instytut Boyce’a Thompsona
Komunikacja: Mike Carroll – Instytut Boyce’a Thompsona
zdjęcie: Zdjęcie przypisane Neuroscience News

Oryginalne wyszukiwanie: Zamknięty dostęp.
„Acylospermidyny są metabolitami mitochondrialnymi zależnymi od sirtuiny„Przez Franka Schroedera i in. Przyroda i biologia chemiczna

podsumowanie

Acylospermidyny są metabolitami mitochondrialnymi zależnymi od sirtuiny

Sirtuiny to dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy (NAD).⁺) – zależna od białka deacetylaza lizyny, która reguluje metabolizm i reakcje na stres; Jednakże charakterystyka usuniętych grup acylowych i ich ostatecznych losów metabolicznych pozostaje niekompletna.

Tutaj wykorzystaliśmy nieukierunkowaną metabolomię porównawczą, aby ponownie zbadać biochemię mitochondrialnych sirtuin.

Najpierw zdefiniowaliśmy N-Glutarylospermidyna jako metabolity znajdujące się poniżej mitochondrialnej sirtuiny SIR-2,3 cala Niektóre typy są eleganckie Wykazano, że SIR-2.3 działa jako deglutarylaza lizynowa NGlutarylospermidynę można ekstrahować z… Hej-Glutarylo-ADP-ryboza.

Późniejsza ukierunkowana analiza C. elegancjaMetabolomika ludzi i szczurów ujawniła chemicznie zróżnicowany wachlarz… N– Acylospermidyna i jej skład N-Sukcynylopirymidyna i/lub NGlutarylospermidynę zaobserwowano poniżej ssaczej sirtuiny SIRT5 w dwóch liniach komórkowych, co jest zgodne z opisanymi funkcjami SIRT5.

Wreszcie, N– Stwierdzono, że glutarylospermidyna ma negatywny wpływ C. elegancja Długość życia i proliferacja komórek ssaków.

Nasze wyniki sugerują, że tak N-Acylopirymidyny są konserwatywnymi metabolitami znajdującymi się poniżej mitochondrialnych sirtuin, które ułatwiają opisywanie aktywności enzymatycznej sirtuiny in vivo i mogą przyczyniać się do powstawania fenotypów zależnych od sirtuiny.