zhrnutie: Výskumníci odhaľujú spojenie medzi acylspermidínmi, rodinou metabolitov, a sirtuínmi, enzýmami dôležitými pri starnutí a chorobách. Nedávne štúdie naznačujú úlohu sirtuínov pri chorobách súvisiacich s vekom, čo z nich robí sľubné terapeutické ciele pre dlhovekosť a dĺžku zdravia.

Objav acylspermidínov viažucich sirtuín u C. elegans a cicavcov otvára nové obzory pre pochopenie a potenciálne manipulovanie s týmito dráhami. Tento pokrok v biochémii nás privádza bližšie k odhaleniu úloh acylspermidínov v dĺžke života a proliferácii buniek.

Kľúčové fakty:

1. Acylspermidíny, novoobjavené metabolity, odhaľujú neočakávaný vzťah medzi sirtuínmi a bunkovým metabolizmom.
2. Sirtuíny sú enzýmy, ktoré sa podieľajú na ochoreniach súvisiacich s vekom a sú potenciálnymi cieľmi na predĺženie zdravého života a dlhovekosti.
3. Táto štúdia zdôrazňuje dôležitosť odhaľovania skrytých biochemických ciest pri pochopení procesov starnutia a chorôb.

zdroj: Inštitút Boyce Thompsona

Vedci z Boyce Thompson Institute (BTI) a Cornell University vo veľkom pokroku v oblasti biochémie odhalili nové poznatky o rodine metabolitov, acylspermidínov, ktoré by mohli zmeniť spôsob, akým chápeme starnutie a bojujeme s chorobami.

Štúdia bola nedávno publikovaná v r Príroda a chemická biológiapredstavuje neočakávané spojenie medzi spermidínom, dlho známou zlúčeninou, ktorá sa nachádza vo všetkých živých bunkách, a sirtuínmi, rodinou enzýmov, ktoré regulujú mnohé zo základných životných funkcií.

Sirtuíny boli v posledných dvoch desaťročiach predmetom veľkého záujmu. Nedávne štúdie naznačujú, že sirtuíny hrajú kľúčovú úlohu pri mnohých chorobách súvisiacich s vekom. V dôsledku toho rastie záujem o spojenie medzi sirtuínmi a starnutím, čo z nich robí sľubný cieľ pre terapeutické zásahy zamerané na zlepšenie zdravia a dlhovekosti.

„Boli sme nadšení, že sme odhalili túto neočakávanú vetvu bunkového metabolizmu súvisiacu so sirtuínmi,“ povedal vedúci autor Frank Schroeder, profesor na BTI. „Objav predtým necharakterizovaných derivátov spermidínu poskytuje pohľad na vnútorné fungovanie tejto kritickej dráhy a privádza nás o krok bližšie k pochopeniu fyziologických funkcií mitochondriálnych sirtuínov.“

Výskumníci zaujali nezaujatý prístup, porovnávaciu metabolomiku, metodológiu, ktorú Schroederovo laboratórium vyvíja už viac ako desať rokov, na skúmanie metabolických zmien závislých od sirtuínu. Štúdia odhalila novú rodinu metabolitov nazývaných acylspermidíny, ktoré sú odvodené z modifikácií rôznych proteínov, z ktorých mnohé hrajú zásadnú úlohu pri raste a prežití buniek.

Po objavení acylspermidínov viažucich sirtuín v jednoduchých organizmoch C. elegansVýskumníci tiež preukázali, že rovnaké zlúčeniny sa nachádzajú aj u cicavcov (vrátane ľudí). Nakoniec výskumný tím demonštruje priamy vplyv týchto metabolitov na dĺžku života C. elegans a bunkovej proliferácie u cicavcov.

„Dôležité fyziologické funkcie sa odrážajú v mnohých molekulárnych podpisoch, vrátane desiatok tisíc metabolitov s malými molekulami, ktoré ešte neboli objavené,“ hovorí Bingsen Zhang, postgraduálny študent v Schroederovom laboratóriu a prvý autor štúdie. krok k odhaleniu úloh „A biologických funkcií obrovského rozsahu tmavých chemikálií v našich telách.“

Budúci výskum preskúma mechanizmy a farmakologické aspekty týchto zistení, najmä ako acylspermidín ovplyvňuje životnosť a rast buniek a jeho potenciálne interakcie s inými metabolickými cestami.

„Takmer 350 rokov po izolácii spermidínu a 100 rokoch pochopenia jeho štruktúry naša práca posúva kolektívne poznatky o rodine spermidínov a spája ich s ďalšími životne dôležitými biochemickými procesmi, vrátane centrálneho energetického metabolizmu a metabolizmu aminokyselín,“ dodal Zhang.

Ide o spoločnú štúdiu s výskumníkmi z Weissovho laboratória na Cornell University College of Veterinary Medicine.

Financovanie: Túto prácu čiastočne podporili National Institutes of Health a HHMI.

O správach o výskume starnutia a zdravia

autor: Mike Carroll
zdroj: Inštitút Boyce Thompsona
komunikácia: Mike Carroll – Boyce Thompson Institute
obrázok: Obrázok pripísaný Neuroscience News

Pôvodné vyhľadávanie: Uzavretý prístup.
„Acylspermidíny sú mitochondriálne metabolity závislé od sirtuínu“Od Franka Schroedera a spol. Príroda a chemická biológia

Súhrn

Acylspermidíny sú mitochondriálne metabolity závislé od sirtuínu

Sirtuíny sú nikotínamid adenín dinukleotid (NAD).⁺) – proteín-dependentná lyzíndeacetyláza, ktorá reguluje metabolizmus a stresové reakcie; Charakterizácia odstránených acylových skupín a ich konečných metabolických osudov však zostáva neúplná.

Tu sme použili necielenú komparatívnu metabolomiku na opätovné preskúmanie biochémie mitochondriálnych sirtuínov.

Najprv sme definovali n-Glutarylspermidín ako metabolity downstream od mitochondriálneho sirtuínu SIR-2.3 v Niektoré typy sú elegantné Ukázalo sa, že SIR-2.3 funguje ako lyzíndeglutaryláza nGlutarylspermidín možno extrahovať z… Ahoj-Glutaryl-ADP-ribóza.

Následná cielená analýza C. elegansMetabolomika ľudí a potkanov odhalila chemicky rôznorodé spektrum n– Acylspermidín a jeho zloženie n– sukcinylpyrimidín a/alebo nGlutarylspermidín bol pozorovaný po prúde od cicavčieho sirtuínu SIRT5 v dvoch bunkových líniách, čo je v súlade s anotovanými funkciami SIRT5.

konečne, n– Zistilo sa, že glutarylspermidín má negatívny účinok C. elegans Životnosť a proliferácia buniek cicavcov.

Naše výsledky tomu nasvedčujú n-Acylpyrimidíny sú konzervované metabolity po prúde mitochondriálnych sirtuínov, ktoré uľahčujú anotáciu enzymatických aktivít sirtuínu in vivo a môžu prispievať k fenotypom závislým od sirtuínu.