Het elixer van de jeugd: nieuwe ontdekkingen op het gebied van ouder worden en gezondheid

samenvatting: Onderzoekers onthullen een verband tussen acylspermidines, een familie van metabolieten, en sirtuins, enzymen die belangrijk zijn bij veroudering en ziekte. Recente studies suggereren een rol voor sirtuins bij ouderdomsziekten, waardoor ze veelbelovende therapeutische doelen zijn voor een lang leven en een langere levensduur.

De ontdekking van sirtuin-bindende acylspermidines in C. elegans en zoogdieren opent nieuwe horizonten voor het begrijpen en mogelijk manipuleren van deze routes. Deze vooruitgang in de biochemie brengt ons dichter bij het blootleggen van de rol van acylspermidines in de levensduur en proliferatie van cellen.

Belangrijkste feiten:

1. Acylspermidines, nieuw ontdekte metabolieten, onthullen een onverwachte relatie tussen sirtuins en cellulair metabolisme.
2. Sirtuins zijn enzymen die betrokken zijn bij ouderdomsziekten en zijn potentiële doelwitten voor het verlengen van een gezonde levensduur.
3. Deze studie benadrukt het belang van het onthullen van verborgen biochemische routes voor het begrijpen van verouderings- en ziekteprocessen.

bron: Boyce Thompson Instituut

In een grote vooruitgang op het gebied van de biochemie hebben wetenschappers van het Boyce Thompson Institute (BTI) en Cornell University nieuwe inzichten onthuld in een familie van metabolieten, acylspermidines, die de manier kunnen veranderen waarop we veroudering begrijpen en ziekten bestrijden.

Het onderzoek is onlangs gepubliceerd in Natuur en chemische biologiepresenteert een onverwacht verband tussen spermidine, een al lang bekende verbinding die in alle levende cellen wordt aangetroffen, en sirtuins, een enzymenfamilie die veel van de essentiële functies van het leven reguleert.

Sirtuins staan ​​de afgelopen twintig jaar volop in de belangstelling. Recente studies suggereren dat sirtuins een cruciale rol spelen bij veel leeftijdsgebonden ziekten. Als gevolg hiervan is er steeds meer belangstelling voor het verband tussen sirtuins en veroudering, waardoor ze een veelbelovend doelwit worden voor therapeutische interventies gericht op het verbeteren van de gezondheid en een lang leven.

“We waren enthousiast om deze onverwachte tak van het cellulaire metabolisme gerelateerd aan sirtuins te ontdekken”, zegt hoofdauteur Frank Schroeder, professor bij BTI. “De ontdekking van voorheen niet-gekarakteriseerde spermidinederivaten geeft inzicht in de innerlijke werking van dit cruciale pad en brengt ons een stap dichter bij het begrijpen van de fysiologische functies van mitochondriale sirtuins.”

De onderzoekers kozen voor een onbevooroordeelde benadering, vergelijkende metabolomics, een methodologie die het laboratorium van Schroeder al meer dan tien jaar ontwikkelt, om sirtuin-afhankelijke metabolische veranderingen te onderzoeken. De studie onthulde een nieuwe familie van metabolieten, acylspermidines genaamd, die zijn afgeleid van modificaties van diverse eiwitten, waarvan er vele een essentiële rol spelen bij de groei en celoverleving.

Na de ontdekking van sirtuin-bindende acylspermidines in eenvoudige organismen C. elegansDe onderzoekers toonden ook aan dat dezelfde verbindingen ook bij zoogdieren (inclusief mensen) worden aangetroffen. Ten slotte toont het onderzoeksteam het directe effect van deze metabolieten op de levensduur aan C. elegans en celproliferatie bij zoogdieren.

“Belangrijke fysiologische functies worden weerspiegeld in veel moleculaire kenmerken, waaronder tienduizenden metabolieten van kleine moleculen die nog niet zijn ontdekt”, zegt Bingsen Zhang, een afgestudeerde student in het laboratorium van Schroeder en eerste auteur van de studie. stap in de richting van het blootleggen van de rol van “En de biologische functies van de enorme uitgestrektheid van donkere chemicaliën in ons lichaam.”

Toekomstig onderzoek zal de mechanismen en farmacologische aspecten van deze bevindingen onderzoeken, in het bijzonder hoe acylspermidine de levensduur en celgroei beïnvloedt en de mogelijke interacties ervan met andere metabolische routes.

“Bijna 350 jaar na de isolatie van spermidine en 100 jaar inzicht in de structuur ervan, bevordert ons werk de collectieve kennis van de spermidinefamilie, door deze te koppelen aan andere vitale biochemische processen, waaronder centraal energiemetabolisme en aminozuurmetabolisme,” voegde Zhang eraan toe.

Dit is een gezamenlijk onderzoek met onderzoekers van het Weiss Laboratory van het Cornell University College of Veterinary Medicine.

Financiering: Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door de National Institutes of Health en HHMI.

Over nieuws over ouder worden en gezondheidsonderzoek

auteur: Mike Caroll
bron: Boyce Thompson Instituut
communicatie: Mike Carroll – Boyce Thompson Instituut
afbeelding: Afbeelding toegeschreven aan Neuroscience News

Originele zoekopdracht: Gesloten toegang.
“Acylspermidines zijn sirtuin-afhankelijke mitochondriale metabolieten“Door Frank Schroeder et al. Natuur en chemische biologie

een samenvatting

Acylspermidines zijn sirtuin-afhankelijke mitochondriale metabolieten

Sirtuins zijn nicotinamide-adenine-dinucleotide (NAD).⁺) – een eiwitafhankelijke lysinedeacetylase die de stofwisseling en stressreacties reguleert; De karakterisering van de verwijderde acylgroepen en hun uiteindelijke metabolische lot blijft echter onvolledig.

Hier hebben we ongerichte vergelijkende metabolomics gebruikt om de biochemie van mitochondriale sirtuins opnieuw te onderzoeken.

Eerst hebben we gedefinieerd N-Glutarylspermidine als metabolieten stroomafwaarts van mitochondriale sirtuin SIR-2.3 in Bepaalde soorten zijn elegant Er werd aangetoond dat SIR-2.3 functioneert als een lysinedeglutarylase NGlutarylspermidine kan worden geëxtraheerd uit… Hoi-Glutaryl-ADP-ribose.

Vervolgens gerichte analyse van C. elegansMetabolomics bij mensen en ratten brachten een chemisch diverse reeks aan het licht N– Acylspermidine en de samenstelling ervan N-Succinylpyrimidine en/of NGlutarylspermidine werd stroomafwaarts van de sirtuin SIRT5 van zoogdieren waargenomen in twee cellijnen, consistent met de geannoteerde functies van SIRT5.

Eindelijk, N– Glutarylspermidine bleek een negatief effect te hebben C. elegans Levensduur en proliferatie van zoogdiercellen.

Onze resultaten suggereren van wel N-Acylpyrimidines zijn geconserveerde metabolieten stroomafwaarts van mitochondriale sirtuins die de annotatie van enzymatische activiteiten van sirtuin in vivo vergemakkelijken en kunnen bijdragen aan sirtuin-afhankelijke fenotypes.