Metabolit matki promuje przeżywalność potomstwa. Odkrywanie strategii ssania krwi przez kleszcze. Łączenie otyłości i chorób wątroby. Przeczytaj o tych artykułach opublikowanych niedawno w Czasopismo chemii biologicznej.

Metabolit matczyny wspomaga przeżycie potomstwa

Ostatnie badania wykazały, że nie tylko informacje genetyczne, ale także informacje z RNA, białek i metabolitów mogą być przekazywane między pokoleniami i wpływać na fenotyp potomstwa. Spośród tych cząsteczek metabolity rodzicielskie mogą wpływać na długość życia i metabolizm potomstwa muszki owocowej. Naukowcy jednak niewiele wiedzą o tym, jak środowisko metaboliczne matki wpływa na potomstwo. W niedawnym badaniu opublikowanym w Czasopismo chemii biologicznejNaoto Hikawa i jego współpracownicy z Uniwersytetu Tokijskiego wykorzystali analizę jajnika muchy za pomocą chromatografii cieczowej połączonej ze spektrometrią mas, analizę transkryptomu oocytów i inne techniki biochemiczne, aby wypełnić tę lukę.

Metabolit kynurenina, lub Kyn, powstaje w wyniku metabolizmu tryptofanu. Poprzednie badania autorów wykazały, że ciało tłuszczowe, organ muszki owocowej podobny do wątroby ssaków i tkanki tłuszczowej, reguluje poziom Kyn u larw much. Wykorzystując analizy chromatografii cieczowej i spektrometrii masowej jajników much w różnym wieku godowym, autorzy odkryli, że produkcja Kyn znacznie wzrosła po kopulacji. Ustalili również, wykorzystując badania genetycznego obniżania poziomu Kyn, że poziomy Kyn pośredniczą w komunikacji między ciałem tłuszczowym a jajnikiem. Ponadto podwyższone poziomy Kyn zwiększyły odporność potomstwa na głód i utrzymały homeostazę lipidową.

Warto przeczytać!  Konsumentom bardziej zależy na smaku niż na edycji genów winogron stołowych – WSU Insider

Badanie to podkreśla znaczenie pojedynczego metabolitu matczynego, Kyn, który może wpływać na przeżywalność potomstwa. Ponadto wyniki te sugerują, że dieta rodzicielska wpływa na długość życia i metabolizm następnego pokolenia. Ponieważ stwierdzono, że metabolity matczyne wpływają na wyniki chorób u ludzi z autyzmem i innymi zaburzeniami neurorozwojowymi, modulacja diety rodzicielskiej może być kluczowym czynnikiem łagodzącym podobne schorzenia.

Odkrywanie strategii kleszcza polegającej na wysysaniu krwi

Kleszcze są odpowiedzialne za rozprzestrzenianie wielu chorób poprzez transfuzję krwi, w tym boreliozę. W tym celu kleszcze wykorzystują mechanizmy ssące krew, w tym antykoagulant madanin, który pomaga im połykać i zarządzać dużymi ilościami krwi bez krzepnięcia. Enzym ślinowy, tyrozyloproteinowa sulfotransferaza, lub TPST, może zwiększyć aktywność przeciwzakrzepową madanin 1000-krotnie poprzez sulfatację tyrozyny, lub Tyr. Jednak naukowcy niewiele wiedzą o mechanizmie, poprzez który TPST siarczanuje swój cel.

Wykorzystując krystalografię rentgenowską, modele dokowania i inne badania biofizyczne, Misa Yoshimura z Kyushu University i współpracownicy wykazali, że TPST atakuje dwie reszty tyrozyny, Tyr51 i Tyr54, rdzenia madaniny. Opublikowali swoją pracę w Czasopismo chemii biologicznej.

Autorzy skrystalizowali TPST w kompleksie z peptydem imitującym rdzeń madaniny. Wykazali, że madanina Tyr51 jest pionierem w działaniu katalitycznym i dodaniu grupy siarczynowej do każdej z reszt tyrozyny, co ułatwia siarkowanie pozostałej reszty tyrozyny. Proces ten zachodzi poprzez reakcję podstawienia nukleofilowego typu 2, SN2, podobnie jak ludzkie analogi TPST TPST1 i TPST2 oddziałują z ludzkim dopełniaczem C4 i gastryną.

Odkrycia te mogą pomóc w zarządzaniu populacją kleszczy i kontrolowaniu chorób odkleszczowych. Mogą również doprowadzić do opracowania nowych leków przeciwzakrzepowych, rozrzedzających krew i leków zapobiegających chorobom zakrzepowym.

Łączenie otyłości i chorób wątroby

Według Światowej Organizacji Zdrowia otyłość jest jedną z najszybciej rozwijających się przewlekłych, postępujących chorób i jest związana z insulinoopornością i stłuszczeniem wątroby. Nierównowaga metabolizmu kwasów tłuszczowych u osób otyłych może prowadzić do stresu hepatocytów i może powodować postęp choroby wątroby.

Pod wpływem stresu wywołanego otyłością siateczka śródplazmatyczna, która utrzymuje równowagę białek komórkowych, indukuje gen 51 związany ze śmiercią komórek T, lub TDAG51, który może regulować stres oksydacyjny u myszy. Niedobory TDAG51 u myszy sprzyjają otyłości; jednak naukowcy nie rozumieją w pełni mechanizmu tego związku chorobowego.

W niedawnych badaniach Tamana Yousof z McMaster University i międzynarodowy zespół wykazali, że suplementacja TDAG51 działa w celu zahamowania lipogenezy i promowania utleniania kwasów tłuszczowych, aby poprawić wrażliwość na insulinę i zmniejszyć masę ciała myszy karmionych dietą wysokotłuszczową. Ich praca została opublikowana w Czasopismo chemii biologicznej.

Grupa wykorzystała kilka transgenicznych modeli myszy, karmiła je różnymi dietami zawierającymi tłuszcz i wywołała ektopową ekspresję swoistego dla wątroby TDAG51 połączonego z GFP. Następnie autorzy wykorzystali szereg badań histologicznych i obrazowania fluorescencyjnego, analiz biochemicznych i statystycznych, badań metabolicznych i innych technik biologii molekularnej, aby wykazać, że wątrobowy TDAG51 może obniżyć poziom trójglicerydów wątrobowych i surowiczych. Przywrócenie wątrobowego TDAG51 u myszy z niedoborem obniżyło poziom lipidów wątrobowych, co zmniejszyło masę wątroby.

Wyniki te wskazują, że suplementacja TGA51 może być skuteczną metodą terapeutyczną w leczeniu otyłości i insulinooporności związanych z niealkoholową stłuszczeniową chorobą wątroby.