대사 연구는 노화를 미토콘드리아 시르투인의 생화학과 연관시킵니다

대사산물인 아실스페르미딘에 대한 새로운 통찰력은 우리가 노화를 이해하고 질병과 싸우는 방식을 바꿀 수 있습니다. 새로운 연구는 모든 살아있는 세포에서 발견되는 오랫동안 알려진 화합물인 스퍼미딘과 생명의 많은 필수 기능을 조절하는 효소군인 시르투인 사이의 예상치 못한 연관성을 제시합니다.

이 연구는 최근에 발표되었습니다. 자연과 화학생물학“라는 제목의 논문에서아실스페르미딘은 시르투인 의존성 미토콘드리아 대사산물입니다.“

시르투인(니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NAD+) 의존성 단백질 라이신 데아세틸라제)은 지난 20년 동안 많은 관심의 대상이었습니다. 연구에 따르면 시르투인은 많은 연령 관련 질병에서 역할을 하는 것으로 나타났습니다. 결과적으로, 시르투인과 노화 사이의 연관성과 건강 수명과 장수 개선을 목표로 하는 치료 중재의 유망한 표적으로서의 잠재력에 대한 관심이 증가하고 있습니다.

시르투인은 신진대사와 스트레스 반응을 조절하는 것으로 알려져 있습니다. 집중적인 연구의 주제임에도 불구하고 제거된 아실기의 특성과 궁극적인 대사 운명은 불완전한 상태로 남아 있습니다.

코넬 대학교 보이스 톰슨 연구소 교수인 Frank Schroeder 박사는 “우리는 시르투인과 관련된 세포 대사의 예상치 못한 분야를 발견하게 되어 매우 기뻤습니다.”라고 말했습니다. “이전에 특성화되지 않은 스페르미딘 유도체의 발견은 이 중요한 경로의 내부 작용에 대한 통찰력을 제공하고 미토콘드리아 시르투인의 생리학적 기능을 이해하는 데 한 걸음 더 가까워졌습니다.”

연구자들은 편견 없는 접근 방식을 취하고 비교 대사체학을 사용하여 시르투인 의존성 대사 변화를 조사했습니다. 이번 연구에서는 아실스페르미딘(acylspermidine)이라는 새로운 대사산물 계열이 밝혀졌습니다. 이는 다양한 단백질의 변형에서 파생되며, 그 중 다수는 성장과 세포 생존에 필수적인 역할을 합니다.

보다 구체적으로, 연구자들은 “N-글루타릴스페르미딘을 미토콘드리아 시르투인 SIR-2.3의 하류 대사산물로 확인했습니다. 특정 유형은 우아합니다. SIR-2.3이 라이신 데글루타릴라제로서 기능하고 N-글루타릴스페르미딘이 O-글루타릴-ADP-리보스로부터 추출될 수 있음이 입증되었습니다.

시르투인과 결합한 아실스페르미딘이 발견된 후… C. 엘레간스연구진은 또한 동일한 화합물이 인간을 포함한 포유동물에서도 발견된다는 사실을 입증했습니다. 마지막으로 연구팀은 이러한 대사산물이 수명에 미치는 직접적인 영향을 입증했습니다. C. 엘레간스 그리고 포유류의 세포 증식.

그들은 “생쥐와 인간 대사체학을 통해 화학적으로 다양한 N-아실스페르미딘 세트가 밝혀졌으며, 포유류 시르투인 SIRT5 하류의 N-숙시닐스페르미딘 및/또는 N-글루타릴스페르미딘의 형성이 두 세포주에서 관찰되었는데, 이는 SIRT5의 주석이 달린 기능과 일치합니다. .” “

마지막으로 그들은 “N-글루타릴스페르미딘이 부정적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다”라고 주장했습니다. C. 엘레간스 포유류 세포의 수명과 증식.”

Schroeder 연구실의 대학원생인 Bingsen Zhang은 “중요한 생리학적 기능은 아직 발견되지 않은 수만 개의 소분자 대사산물을 포함하여 많은 분자 특성에 반영되어 있습니다.”라고 말했습니다. “이 연구는 우리 몸에 있는 광대한 암흑 화학물질의 생물학적 역할과 기능을 밝혀내기 위한 한 단계입니다.”

향후 연구에서는 이러한 발견의 메커니즘과 약리학적 측면, 특히 아실스페르미딘이 수명과 세포 성장에 어떻게 영향을 미치는지, 그리고 다른 대사 경로와의 잠재적 상호 작용을 탐구할 것입니다.

Zhang은 “스페르미딘을 분리한 지 거의 350년이 지났고 그 구조를 이해한 지 100년이 지났으며, 우리 연구는 스페르미딘 계열에 대한 집단적 지식을 발전시켜 이를 중앙 에너지 대사와 아미노산 대사를 포함한 다른 중요한 생화학적 과정과 연결시켰습니다”라고 덧붙였습니다.