ملخص: اكتشف الباحثون وجود صلة بين الأسيلسبيرميدينات، وهي عائلة من المستقلبات، والسيرتوينات، وهي إنزيمات ضرورية للشيخوخة والمرض. تشير الدراسات الحديثة إلى دور السرتوينات في الأمراض المرتبطة بالعمر، مما يجعلها أهدافًا علاجية واعدة لطول العمر والصحة.
إن اكتشاف الأسيلسبيرميدينات المرتبطة بالسيرتوين في C. elegans والثدييات يفتح آفاقًا جديدة لفهم هذه المسارات والتلاعب بها. هذا التقدم في الكيمياء الحيوية يجعلنا أقرب إلى اكتشاف أدوار أسيلسبيرميدين في عمر الخلايا وتكاثرها.
يسلط الضوء:
- تكشف الأسيلسبيرميدينات، وهي مستقلبات تم اكتشافها مؤخرًا، عن وجود صلة غير متوقعة بين السرتوينات والتمثيل الغذائي الخلوي.
- السرتوينات هي إنزيمات متورطة في الأمراض المرتبطة بالعمر وهي أهداف محتملة لإطالة العمر وطول العمر.
- تسلط هذه الدراسة الضوء على أهمية اكتشاف المسارات البيوكيميائية الخفية لفهم عمليات الشيخوخة والأمراض.
مصدر: معهد بويس طومسون
في تقدم كبير في مجال الكيمياء الحيوية، اكتشف علماء من معهد بويس طومسون (BTI) وجامعة كورنيل معلومات جديدة حول عائلة من المستقلبات، أسيلسبيرميدين، والتي يمكن أن تغير الطريقة التي نفهم بها الشيخوخة ومحاربة الأمراض.
الدراسة التي نشرت مؤخرا في الطبيعة والبيولوجيا الكيميائيةيقدم رابطًا غير متوقع بين السبيرميدين، وهو مركب معروف منذ زمن طويل وموجود في جميع الخلايا الحية، والسرتوينز، وهي عائلة من الإنزيمات التي تنظم العديد من الوظائف الأساسية للحياة.
حظيت Sirtuins باهتمام كبير على مدار العقدين الماضيين. تشير الدراسات الحديثة إلى أن السرتوينات تلعب دورًا حاسمًا في العديد من الأمراض المرتبطة بالعمر. ونتيجة لذلك، هناك اهتمام متزايد بالعلاقة بين السرتوينات والشيخوخة، مما يجعلها هدفا واعدا للتدخلات العلاجية التي تهدف إلى تحسين الصحة وطول العمر.
وقال المؤلف الرئيسي فرانك شرودر، الأستاذ في معهد BTI: “كنا متحمسين لاكتشاف هذا الفرع غير المتوقع من التمثيل الغذائي الخلوي المرتبط بالسرتوينز”. “إن اكتشاف مشتقات السبيرميدين التي لم يتم تشخيصها سابقًا يوفر نظرة ثاقبة للعمل الداخلي لهذا المسار الحرج ويقربنا من فهم الوظائف الفسيولوجية لسيرتوينات الميتوكوندريا.”
اتبع الباحثون منهجًا غير متحيز، وهو علم الأيض المقارن، وهي منهجية قام مختبر شرودر بتطويرها لأكثر من عقد من الزمن، لفحص التغيرات الأيضية المعتمدة على السيرتوين. وكشفت الدراسة عن عائلة جديدة من المستقلبات تسمى أسيلسبيرميدين، المستمدة من تعديلات البروتينات المختلفة، والتي يلعب الكثير منها أدوارًا أساسية في نمو الخلايا وبقائها.
بعد اكتشاف مادة الأسيلسبيرميدين المرتبطة بالسيرتوين في الكائن الحي البسيط جيم ايليجانسكما أثبت الباحثون أن نفس المركبات موجودة أيضًا في الثدييات (بما في ذلك البشر). وأخيرًا، يوضح فريق البحث التأثير المباشر لهذه المستقلبات على العمر الافتراضي جيم ايليجانس وتكاثر الخلايا في الثدييات.
“تنعكس الوظائف الفسيولوجية المهمة في العديد من البصمات الجزيئية، بما في ذلك عشرات الآلاف من مستقلبات الجزيئات الصغيرة التي لم يتم اكتشافها بعد. يقول بينجسن تشانغ، وهو طالب دراسات عليا في مختبر شرودر والمؤلف الأول للدراسة: “يعد هذا العمل خطوة نحو الكشف عن الأدوار والوظائف البيولوجية للمساحة الشاسعة للمادة الكيميائية المظلمة في أجسامنا”.
سوف تستكشف الأبحاث المستقبلية الآليات والجوانب الدوائية لهذه النتائج، لا سيما كيفية تأثير الأسيلسبيرميدين على العمر ونمو الخلايا وتفاعلاتها المحتملة مع المسارات الأيضية الأخرى.
وأضاف تشانغ: “بعد ما يقرب من 350 عامًا من عزل السبيرميدين وبعد 100 عام من فهم بنيته، يعمل عملنا على تطوير المعرفة الجماعية لعائلة السبيرميدين، وربطها بالعمليات الكيميائية الحيوية الحيوية الأخرى، بما في ذلك الطاقة المركزية الأيضية واستقلاب الأحماض الأمينية”.
هذه دراسة تعاونية مع باحثين في مختبر فايس في كلية الطب البيطري بجامعة كورنيل.
التمويل: تم دعم هذا العمل جزئيًا من قبل المعاهد الوطنية للصحة وHHMI.
حول هذه الأخبار حول الأبحاث المتعلقة بالشيخوخة والصحة
الكاتب: مايك كارول
مصدر: معهد بويس طومسون
اتصال: مايك كارول – معهد بويس طومسون
صورة: تُنسب الصورة إلى أخبار علم الأعصاب
البحث الأصلي: وصول مغلق.
“يتم الحفاظ على أسيلسبيرميدينات مستقلبات الميتوكوندريا المعتمدة على السيرتوين»بقلم فرانك شرودر وآخرون. الطبيعة والبيولوجيا الكيميائية
خلاصة
يتم الحفاظ على أسيلسبيرميدينات مستقلبات الميتوكوندريا المعتمدة على السيرتوين
السيرتوينز هي نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد (NAD+)-deacylases البروتين المعتمدة على تنظيم عملية التمثيل الغذائي واستجابات الإجهاد؛ ومع ذلك، فإن توصيف مجموعات الأسيل التي تمت إزالتها ومصيرها الأيضي المصب لا يزال غير مكتمل.
هنا، استخدمنا الأيضات المقارنة غير المستهدفة لإعادة التحقيق في الكيمياء الحيوية لسيرتوين الميتوكوندريا.
أولا، حددنا لا– الجلوتاريل سبيرميدين كمستقلبات نهائية لسيرتوين الميتوكوندريا SIR-2.3 في أنواع معينة انيقة وأثبت أن SIR-2.3 يعمل بمثابة ديجلوتاريلاز ليسين لا– يمكن استخلاص الجلوتاريل سبيرميدين من أوه-جلوتاريل-ADP-ريبوز.
تحليل مستهدف لاحق ل جيم ايليجانسكشفت الأيضات البشرية والفئران عن مجموعة متنوعة كيميائيًا من لا– أسيلسبيرميدين، وتكوينه لا-سوكسينيل برميدين و/أو لاتمت ملاحظة الجلوتاريل سبيرميدين في اتجاه مجرى سيرتوين الميتوكوندريا في الثدييات SIRT5 في سطرين من الخلايا، بما يتوافق مع الوظائف المشروحة لـ SIRT5.
أخيراً، لا– الجلوتاريل سبيرميدين له تأثير ضار على جيم ايليجانس عمر وتكاثر خلايا الثدييات.
نتائجنا تشير إلى ذلك لا– أسيلسبيرميدينات هي مستقلبات محفوظة في اتجاه مجرى سيرتوينات الميتوكوندريا التي تسهل شرح الأنشطة الأنزيمية للسيرتوين في الجسم الحي وقد تساهم في الأنماط الظاهرية المعتمدة على السيرتوين.
