Што такое адкрыты ў цяперашні час актыватар тэламеразы — цыклаастраганол?

У 1985 годзе Грэйдэр і інш. упершыню адкрылі тэламеразу, і гэты нядаўна адкрыты фермент можа дадаваць паўторы ДНК да канцоў храмасом для падтрымання даўжыні тэламер. Тэламераза - гэта рыбануклеапратэінавы комплекс, каталітычнае ядро ​​якога ўключае TERT і TERC, з якіх TERT з'яўляецца ключом да рэгулявання актыўнасці тэламеразы. Даўжыня тэламер працягвае скарачацца па меры дзялення клетак. Калі яна дасягае крытычнага значэння, яна індукуе сігналы пашкоджання ДНК, што прыводзіць да скарачэння клеткавага цыклу і шэрагу захворванняў тканіннай недастатковасці, якія характарызуюцца кароткімі тэламерамі.

У 2010 годзе амерыканская кампанія Geron супрацоўнічала з Ганконгскім універсітэтам навукі і тэхналогій у рамках даследчага праекта па скрынінгу актыватараў тэламеразы. Было ўстаноўлена, штоцыклаастраганолможа актываваць актыўнасць тэламеразы і выклікаць падаўжэнне тэламер. Гэта адкрыццё актыўна спрыяла развіццю актыватараў тэламеразы. Прагрэс даследаванняў і распрацоўка адпаведнай прадукцыі на аснове астрагалавага спірту. Цыклаастрагенол (CAG) у цяперашні час з'яўляецца адзіным вядомым актыватарам тэламеразы сярод натуральных прадуктаў. Ён можа эфектыўна змагацца са скарачэннем тэламер і валодае антыстарэючымі, антыапаптознымі, антыфібрознымі, імунарэгуляцыйнымі, спрыяльнымі для праліферацыі клетак і гаення ран і г.д. Фармакалагічнымі эфектамі, тым самым аказваючы патэнцыйны тэрапеўтычны эфект пры захворваннях, звязаных з дысфункцыяй тэламер.

Цыклаастрагенол і старэнне

тэламеры
Тэламеры — гэта спецыяльныя структуры на канцах храмасом, якія абараняюць храмасомы і скарачаюцца пры рэплікацыі храмасом і дзяленні клетак. Клеткі таксама старэюць, паколькі тэламеры скарачаюцца.

тэламераза
Тэламераза можа сінтэзаваць тэламеры, стабілізуючы даўжыню і структуру тэламер, тым самым абараняючы храмасомы і запавольваючы старэнне клетак.

Антыўзроставы эфект: актыватар тэламеразы, які аказвае антыўзроставы эфект, павялічваючы ўзровень тэламеразы і тым самым запавольваючы скарачэнне тэламер.

Тэламеры — гэта каўпачкі, размешчаныя на канцах храмасом клетак, якія абараняюць іх ад пашкоджанняў падчас дзялення клетак. Па меры таго, як клеткі працягваюць дзяліцца, тэламеры працягваюць скарачацца, дасягаючы крытычнай кропкі, калі клеткі старэюць або гінуць. Тэламераза можа падаўжаць даўжыню тэламер, і працягласць жыцця клетак натуральным чынам павялічваецца 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 знішчаюць старэючыя (старэючыя) клеткі і, як было паказана, памяншаюць наступствы старэння. Новае даследаванне паказвае, што цыклаастраганол мае амаладжальны эфект.

Даследаванне, праведзенае ў Кітаі і апублікаванае ў Міжнародным часопісе малекулярных навук, было сканцэнтравана на старэючых клетках чалавека і мышэй з радыяцыйна-індукаваным старэннем. Цыклаастрагенол зніжае колькасць старэючых клетак, не закранаючы нестарэючыя клеткі. Лячэнне цыклаастрагенолам таксама зніжае колькасць бялкоў у старэючых клетках, неабходных для росту і выжывання клетак. Акрамя таго, ён інгібіруе рух клетак, звязаны са старэючымі запаленчымі клеткамі і працэсамі. Было выяўлена, што ў старых мышэй, якія атрымлівалі цыклаастраганол, назіралася менш старэючых клетак і паляпшаліся звязаныя са старэннем фізічныя парушэнні.

Цыклаастрагенол памяншае старэнне клетак

Старэнне — вядомая прыкмета старэння, але даследчыкі выявілі, што ліквідацыя старэючых клетак і іх прозапаленчых сігнальных малекул можа дапамагчы прадухіліць захворванні, звязаныя са старэннем, і нават звярнуць іх у некаторых выпадках. Тут даследчыкі апрацавалі клеткі чалавека цыклаастраганолам і выявілі, што ён эфектыўна ліквідуе старэючыя клеткі, не закранаючы нестарэючыя клеткі. Акрамя таго, клеткавыя маркеры старэючых клетак значна знізіліся пасля апрацоўкі цыклаастраганолам.

Папярэднія даследаванні паказалі, што шлях PI3K/AKT/mTOR — сігнальны шлях, які ўдзельнічае ў росце і выжыванні клетак, — удзельнічае ў запаленчых працэсах, ініцыяваных старэючымі клеткамі, спрыяючы старэнню ў навакольных клетках. Даследчыкі выявілі, што цыклаастрагенол дапамагае знізіць колькасць бялкоў у гэтым шляху, што сведчыць аб тым, што злучэнне можа дзейнічаць, блакуючы шлях PI3K/AKT/mTOR, каб дапамагчы прадухіліць старэнне. Акрамя таго, было паказана, што цыклаастрагенол зніжае здольнасць старэючых клетак спрыяць старэнню шляхам вызвалення запаленчых малекул, фактараў росту і імунамадулятараў, што адпавядае меркаванням, што зніжэнне сігналізацыі PI3K, AKT і mTOR можа знізіць эфекты, якія спрыяюць старэнню, сярод навакольных клетак.

Цыклаастрагенол належыць да трытэрпенавых сапанінаў і ў асноўным атрымліваецца шляхам гідролізу астрагалазіду IV. Ён мае адносна невялікую малекулярную масу і моцную ліпафільнасць, што спрыяе пранікненню ў біяплёнку і ўсмоктванню ў страўнікава-кішачным тракце для дасягнення лепшай біядаступнасці. Эфектыўнасць цыклаастрагалінолу
1. Лячэнне пашкоджанняў галаўнога мозгу
2. Паляпшэнне фіброзу печані
3. Лячэнне астэапарозу
4. Эфект супраць старэння
5. Запавольвае старэнне клетак

Чаму неабходна сінтэзаваць цыклаастраганол?

① Цыклаастраганол мае розныя фармакалагічныя эфекты, такія як інгібіраванне апоптозу клетак мозгу і нейрапапалення падчас цэрэбральнай ішэміі, а таксама падтрыманне гематаэнцэфалічнага бар'ера.
② Цыклаастрагенол — адзінае нізкамалекулярнае тэрпеноіднае злучэнне з тэламеразнай актыўнасцю, выяўленае да гэтага часу, якое можа лячыць нейрадэгенератыўныя захворванні.
③ Ён мае эфект інгібіравання міякардыяльнага фіброзу і ўзмацнення супрацьпухліннага імунітэту. Гэта папулярная малекула ў даследаваннях і распрацоўках прэпаратаў супраць старэння.

Існуючыя праблемы

Змест цыклаастраганолу ў Astragalus membranaceus вельмі нізкі, і яго цяжка атрымаць непасрэдна. Існуючая стратэгія вытворчасці цыклаастраганолу абапіраецца на экстракцыю традыцыйнай кітайскай медыцыны, якая ў асноўным атрымліваецца шляхам пераўтварэння астрагалозіду IV у Astragalus membranaceus. Гэта значыць, астрагалозід IV атрымліваецца шляхам пасадкі астрагала і тэхналогіі культывавання тканін, а затым астрагалозід IV пераўтвараецца ў цыклаастрагалозід з дапамогай ацыдолізу, дэградацыі па Сміту, ферментатыўнага і мікробнага гідролізу. Аднак гэтыя метады атрымання дарагія, лёгка забруджваюць навакольнае асяроддзе, іх цяжка аддзяліць і ачысціць, і яны не спрыяюць прымяненню і прасоўванню. Таму людзі звярнулі сваю ўвагу на штучны сінтэз цыклаастраганолу.

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

Сінтэтычная біялогія адносіцца да мэтанакіраванага праектавання, трансфармацыі і нават стварэння «штучнага жыцця» з ненатуральнымі функцыямі пад кіраўніцтвам інжынерных ідэй, гэта значыць інжынерыі біялогіі. У цэлым, яна вырабляецца з выкарыстаннем біялагічных метадаў.