Што такое адкрыты ў цяперашні час актыватар тэламеразы - цыклаастраганол?

У 1985 г. Greider et al. упершыню выявіў тэламеразу, і гэты нядаўна адкрыты фермент можа дадаваць паўторы ДНК да канцоў храмасом, каб падтрымліваць даўжыню тэламер. Тэламераза - гэта рыбануклеапратэінавы комплекс, каталітычнае ядро ​​якога ўключае TERT і TERC, з якіх TERT з'яўляецца ключом да рэгуляцыі актыўнасці теломеразы. Даўжыня теломер працягвае скарачацца па меры дзялення клетак. Калі ён дасягае крытычнага значэння, ён індукуе сігналы пашкоджання ДНК, што прыводзіць да скарачэння клеткавага цыклу і шэрагу захворванняў тканкавай недастатковасці, якія характарызуюцца кароткімі теломерами.

У 2010 годзе амерыканская кампанія Geron супрацоўнічала з Ганконгскім універсітэтам навукі і тэхналогій у даследчым праекце па скрынінгу актыватараў теломеразы. Высветлілася, штоциклоастраганолможа актываваць актыўнасць теломеразы і выклікаць падаўжэнне теломер. Гэта адкрыццё актыўна спрыяла распрацоўцы актыватараў теломеразы. Прагрэс даследаванняў і распрацоўка адпаведнага прадукту астрагалавага спірту. Цыклаастрагенол (CAG) у цяперашні час з'яўляецца адзіным вядомым актыватарам теломеразы сярод натуральных прадуктаў. Ён можа эфектыўна змагацца з укарачэннем тэламер і супрацьстаіць старэнню, апоптозу, фіброзу, імуннай рэгуляцыі, спрыяе праліферацыі клетак і гаенню ран і г. д. Фармакалагічныя эфекты, такім чынам, аказваючы патэнцыяльны тэрапеўтычны эфект пры захворваннях, звязаных з дысфункцыяй тэламер.

Циклоастрагенол і старэнне

тэламеры
Тэламеры - гэта спецыяльныя структуры на канцах храмасом, якія абараняюць храмасомы і кароцяцца пры рэплікацыі храмасом і дзяленні клетак. Клеткі таксама старэюць па меры скарачэння тэламераў.

тэламераза
Тэламераза можа сінтэзаваць тэламеры для стабілізацыі даўжыні і структуры тэламер, тым самым абараняючы храмасомы і затрымліваючы старэнне клетак.

Анты-старэнне: актыватар теломеразы, які дзейнічае супраць старэння, павялічваючы тэламеразу і тым самым затрымліваючы скарачэнне теломер.

Тэламеры - гэта каўпачкі, размешчаныя на канцах клеткавых храмасом, якія абараняюць іх ад пашкоджанняў падчас дзялення клетак. Калі клеткі працягваюць дзяліцца, тэламеры працягваюць скарачацца, дасягаючы крытычнай кропкі, калі клеткі старэюць або гінуць. Тэламераза можа падоўжыць даўжыню тэламер, і працягласць жыцця клетак натуральным чынам павялічыцца адпаведна.

Старэнне - непазбежная частка жыцця; аднак даследчыкі вывучаюць розныя метады лячэння, каб паспрабаваць пазбегнуць некаторых наступстваў старэння, у тым ліку вывучаюць сеналітыкі. Сеналітыкі - гэта злучэнні, якія ліквідуюць старэючыя клеткі і, як было паказана, памяншаюць наступствы старэння. Новае даследаванне сведчыць аб тым, што циклоастраганол валодае эфектам старэння.

Даследаванне, праведзенае ў Кітаі і апублікаванае ў Міжнародным часопісе малекулярных навук, было засяроджана на старэючых клетках чалавека і мышэй са старэннем, выкліканым радыяцыяй. Циклоастрагенол памяншае старэючыя клеткі, не закранаючы клеткі, якія не старэюць. Лячэнне цыклаастрагенолам таксама памяншае колькасць бялкоў у старэючых клетках, неабходных для росту і выжывання клетак. Акрамя таго, ён тармозіць рух клетак, звязаных з узроставымі запаленчымі клеткамі і працэсамі. У старых мышэй, якія атрымлівалі цыклаастраганол, было выяўлена менш старэючых клетак і палепшаная ўзроставая фізічная дысфункцыя.

Циклоастрагенол памяншае старэюць клеткі

Старэнне з'яўляецца вядомай адметнай рысай старэння, але даследчыкі выявілі, што ліквідацыя старэючых клетак і іх сігнальных малекул, якія выклікаюць запаленне, можа дапамагчы прадухіліць узроставыя захворванні і нават змяніць іх у некаторых выпадках. Тут даследчыкі апрацавалі клеткі чалавека цыклаастраганолам і выявілі, што ён эфектыўна ліквідуе старэючыя клеткі, не закранаючы клеткі, якія не старэюць. Акрамя таго, клеткавыя маркеры старэючых клетак былі значна зніжаны пасля лячэння циклоастраганолом.

Папярэднія даследаванні паказалі, што шлях PI3K/AKT/mTOR - сігнальны шлях, які ўдзельнічае ў росце і выжыванні клетак - удзельнічае ў запаленчых працэсах, ініцыяваных старэючымі клеткамі, дапамагаючы садзейнічаць старэнню навакольных клетак. Даследчыкі выявілі, што цыклаастрагенол спрыяе скарачэнню бялкоў на гэтым шляху, мяркуючы, што злучэнне можа працаваць, блакуючы шлях PI3K/AKT/mTOR, каб прадухіліць старэнне. Акрамя таго, было паказана, што цыклаастрагенол зніжае здольнасць старэючых клетак спрыяць старэнню праз вызваленне запаленчых малекул, фактараў росту і імунамадулятараў, што адпавядае меркаванням, што памяншэнне перадачы сігналаў PI3K, AKT і mTOR можа паменшыць эфекты, якія спрыяюць старэнню навакольных клетак. .

Циклоастрагенол належыць да трыцерпеновые сапоніны і ў асноўным атрымліваецца ў выніку гідролізу астрагалозида IV. Ён мае адносна невялікую малекулярную масу і моцную ліпафільнасць, што спрыяе пранікненню біяплёнкі і страўнікава-кішачным паглынанню для дасягнення лепшай біялагічнай даступнасці. Эфектыўнасць циклоастрагалинола
1. Лячэнне пашкоджанняў галаўнога мозгу
2. Палепшыць фіброз печані
3. Лячэнне астэапарозу
4. Антивозрастной эфект
5. Затрымка старэння клетак

Навошта неабходна сінтэзаваць циклоастраганол?

① Цыклаастраганол валодае рознымі фармакалагічнымі эфектамі, такімі як інгібіраванне апоптозу клетак галаўнога мозгу і нейровоспаления падчас цэрэбральнай ішэміі і падтрыманне гематоэнцефаліческій бар'ера.
② Цыклаастрагенол з'яўляецца адзіным церпеноідным злучэннем з невялікімі малекуламі з актыўнасцю тэламеразы, якое выяўлена да гэтага часу і можа лячыць нейрадэгенератыўныя захворванні.
③ Ён мае эфект інгібіравання фіброзу міякарда і павышэння супрацьпухліннага імунітэту. Гэта папулярная малекула ў даследаваннях і распрацоўцы лекаў супраць старэння.

Існуючыя праблемы

Утрыманне циклоастраганола ў Astragalus membranaceus вельмі нізкае, і яго цяжка атрымаць непасрэдна. Існуючая стратэгія вытворчасці циклоастраганола абапіраецца на экстракцыю традыцыйнай кітайскай медыцыны, якая ў асноўным атрымліваецца шляхам трансфармацыі астрагалозида IV у Astragalus membranaceus. Гэта значыць, астрагалозид IV атрымліваюць з дапамогай тэхналогіі пасадкі астрагала і культуры тканін, а затым астрагалозид IV ператвараюць у циклоастрагалозид з дапамогай ацыдолізу, дэградацыі Сміта, ферментнага і мікробнага гідролізу. Аднак гэтыя метады падрыхтоўкі дарагія, лёгка забруджваюць навакольнае асяроддзе, іх цяжка аддзяліць і ачысціць, і яны не спрыяюць прымяненню і прасоўванню. Таму людзі звярнулі ўвагу на штучны сінтэз циклоастраганола.

Як выкарыстоўваць сінтэтычную біялогію для сінтэзу? ---Сінтэтычная біялогія

Сінтэтычная біялогія адносіцца да мэтанакіраванага праектавання, пераўтварэння і нават стварэння "штучнага жыцця" з ненатуральнымі функцыямі пад кіраўніцтвам інжынерных ідэй, гэта значыць інжынернай біялогіі. Наогул кажучы, яго вырабляюць біялагічнымі метадамі.