Zusammenfassung: Forscher entdecken einen Zusammenhang zwischen Acylspermidinen, einer Familie von Metaboliten, und Sirtuinen, Enzymen, die für Alterung und Krankheiten wichtig sind. Aktuelle Studien deuten darauf hin, dass Sirtuine eine Rolle bei altersbedingten Krankheiten spielen, was sie zu vielversprechenden therapeutischen Zielen für Langlebigkeit und Gesundheit macht.

Die Entdeckung von Sirtuin-bindenden Acylspermidinen in C. elegans und Säugetieren eröffnet neue Horizonte für das Verständnis und mögliche Manipulation dieser Wege. Dieser Fortschritt in der Biochemie bringt uns der Aufklärung der Rolle von Acylspermidinen bei der Zelllebensdauer und -proliferation näher.

Wichtige Fakten:

1. Acylspermidine, neu entdeckte Metaboliten, offenbaren einen unerwarteten Zusammenhang zwischen Sirtuinen und dem Zellstoffwechsel.
2. Sirtuine sind Enzyme, die an altersbedingten Krankheiten beteiligt sind und potenzielle Ziele für die Verlängerung einer gesunden Lebensspanne und Langlebigkeit darstellen.
3. Diese Studie unterstreicht die Bedeutung der Aufdeckung verborgener biochemischer Pfade für das Verständnis von Alterungs- und Krankheitsprozessen.

Quelle: Boyce Thompson Institut

In einem großen Fortschritt auf dem Gebiet der Biochemie haben Wissenschaftler des Boyce Thompson Institute (BTI) und der Cornell University neue Erkenntnisse über eine Familie von Metaboliten, Acylspermidine, gewonnen, die unser Verständnis des Alterns und die Bekämpfung von Krankheiten verändern könnten.

Die Studie wurde kürzlich in veröffentlicht Natur und chemische Biologiestellt einen unerwarteten Zusammenhang zwischen Spermidin, einer seit langem bekannten Verbindung, die in allen lebenden Zellen vorkommt, und Sirtuinen, einer Enzymfamilie, die viele lebenswichtige Funktionen reguliert, dar.

Sirtuine haben in den letzten zwei Jahrzehnten großes Interesse hervorgerufen. Aktuelle Studien legen nahe, dass Sirtuine bei vielen altersbedingten Erkrankungen eine entscheidende Rolle spielen. Infolgedessen besteht ein zunehmendes Interesse am Zusammenhang zwischen Sirtuinen und dem Altern, was sie zu einem vielversprechenden Ziel für therapeutische Interventionen zur Verbesserung von Gesundheit und Langlebigkeit macht.

„Wir waren begeistert, diesen unerwarteten Zweig des Zellstoffwechsels im Zusammenhang mit Sirtuinen aufzudecken“, sagte Hauptautor Frank Schroeder, Professor am BTI. „Die Entdeckung bisher nicht charakterisierter Spermidin-Derivate bietet Einblicke in das Innenleben dieses entscheidenden Signalwegs und bringt uns dem Verständnis der physiologischen Funktionen mitochondrialer Sirtuine einen Schritt näher.“

Die Forscher verfolgten einen unvoreingenommenen Ansatz, die vergleichende Metabolomik, eine Methode, die Schroeders Labor seit mehr als einem Jahrzehnt entwickelt, um Sirtuin-abhängige Stoffwechselveränderungen zu untersuchen. Die Studie enthüllte eine neue Familie von Metaboliten namens Acylspermidine, die aus Modifikationen verschiedener Proteine ​​entstehen, von denen viele eine wesentliche Rolle für das Wachstum und das Überleben der Zellen spielen.

Nach der Entdeckung Sirtuin-bindender Acylspermidine in einfachen Organismen C. elegansDie Forscher zeigten auch, dass dieselben Verbindungen auch bei Säugetieren (einschließlich Menschen) vorkommen. Schließlich demonstriert das Forschungsteam die direkte Wirkung dieser Metaboliten auf die Lebensdauer C. elegans und Zellproliferation bei Säugetieren.

„Wichtige physiologische Funktionen spiegeln sich in vielen molekularen Signaturen wider, darunter Zehntausende niedermolekularer Metaboliten, die noch nicht entdeckt wurden“, sagt Bingsen Zhang, ein Doktorand in Schroeders Labor und Erstautor der Studie. „Diese Arbeit ist eine Schritt zur Aufdeckung der Rolle „und der biologischen Funktionen der riesigen Fläche dunkler Chemikalien in unserem Körper.“

Zukünftige Forschungen werden die Mechanismen und pharmakologischen Aspekte dieser Erkenntnisse untersuchen, insbesondere wie sich Acylspermidin auf die Lebensdauer und das Zellwachstum auswirkt und welche möglichen Wechselwirkungen es mit anderen Stoffwechselwegen hat.

„Fast 350 Jahre nach der Isolierung von Spermidin und 100 Jahre nach dem Verständnis seiner Struktur erweitert unsere Arbeit das kollektive Wissen über die Spermidin-Familie und verknüpft sie mit anderen lebenswichtigen biochemischen Prozessen, einschließlich dem zentralen Energiestoffwechsel und dem Aminosäurestoffwechsel“, fügte Zhang hinzu.

Dies ist eine Gemeinschaftsstudie mit Forschern des Weiss Laboratory am Cornell University College of Veterinary Medicine.

Finanzierung: Diese Arbeit wurde teilweise von den National Institutes of Health und HHMI unterstützt.

Über Neuigkeiten aus der Alters- und Gesundheitsforschung

Autor: Mike Carroll
Quelle: Boyce Thompson Institut
Kommunikation: Mike Carroll – Boyce Thompson Institute
Bild: Bildquelle: Neuroscience News

Ursprüngliche Suche: Geschlossener Zugang.
„Acylspermidine sind Sirtuin-abhängige mitochondriale Metaboliten„Von Frank Schroeder et al. Natur und chemische Biologie

eine Zusammenfassung

Acylspermidine sind Sirtuin-abhängige mitochondriale Metaboliten

Sirtuine sind Nicotinamidadenindinukleotid (NAD).⁺) – eine proteinabhängige Lysin-Deacetylase, die den Stoffwechsel und Stressreaktionen reguliert; Die Charakterisierung der entfernten Acylgruppen und ihres letztendlichen Stoffwechselschicksals bleibt jedoch unvollständig.

Hier verwendeten wir ungezielte vergleichende Metabolomik, um die Biochemie mitochondrialer Sirtuine erneut zu untersuchen.

Zuerst haben wir definiert N-Glutarylspermidin als Metaboliten stromabwärts des mitochondrialen Sirtuins SIR-2,3 in Bestimmte Typen sind elegant Es wurde gezeigt, dass SIR-2.3 als Lysin-Deglutarylase fungiert NGlutarylspermidin kann extrahiert werden aus… Hey-Glutaryl-ADP-Ribose.

Anschließende gezielte Analyse von C. elegansDie Metabolomik von Menschen und Ratten ergab ein chemisch vielfältiges Spektrum N– Acylspermidin und seine Zusammensetzung N-Succinylpyrimidin und/oder NGlutarylspermidin wurde stromabwärts des Säugetier-Sirtuins SIRT5 in zwei Zelllinien beobachtet, was mit den annotierten Funktionen von SIRT5 übereinstimmt.

Endlich, N– Es wurde festgestellt, dass Glutarylspermidin eine negative Wirkung hat C. elegans Lebensdauer und Proliferation von Säugetierzellen.

Unsere Ergebnisse legen dies nahe N-Acylpyrimidine sind konservierte Metaboliten stromabwärts von mitochondrialen Sirtuinen, die die Annotation der enzymatischen Aktivitäten von Sirtuin in vivo erleichtern und zu Sirtuin-abhängigen Phänotypen beitragen können.