과학자들은 오래된 약물의 노화 방지 잠재력을 발견합니다

수십 년 동안 면역 억제제 역할을해온 라파 마이신이 암과 신경 퇴행을 치료할 수 있는지 여부를 테스트하기위한 임상 시험이 진행 중입니다. 과학자들은 또한 노화 방지 특성을 탐구하는 데 관심이 있습니다.

과학자들은 기존 면역 억제제에서 노화 방지 및 신경 보호 효과를 발견했을 수 있습니다.

Rapamycin은 이스터 섬의 기본 용어 인 Rapa Nui에서 이름을 얻었습니다. 1960 년대에 과학자들은 새로운 항균제를 찾아 섬으로갔습니다. 그들은 섬의 토양에 "뛰어난 항진균, 면역 억제 및 항 종양 특성을 가진 화합물"을 포함하는 박테리아가 있다는 것을 발견했습니다.

수년 동안 과학자들은 라파 마이신이 적절한 이름의 라파 마이신 (mTOR)의 기계적 표적을 차단함으로써 대부분의 효과를 발휘한다고 믿었습니다. 그러나 그들은 또한 약물이이 세포 신호 전달 경로 이상을 통해 작용할 수 있다고 의심했습니다.

이제 라파 마이신에 대한 두 번째 세포 표적을 밝혀 냄으로써 최근 연구에서 신경 보호, 노화 방지제로서 약물의 잠재력에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다.

두 번째 표적은 일시적 수용체 잠재적 인 뮤 콜리 핀 1 (TRPML1)이라고하는 단백질입니다. TRPML1을 표적으로 삼는 것은 세포가 폐기물과 결함이있는 단백질로 막히는 것을 막는 재활용 과정을 촉진하는 것으로 보입니다.

세포에 결함이있는 단백질이 축적되는 것은 노화의 특징입니다. 또한 알츠하이머, 파킨슨 병 및 기타 신경 퇴행성 질환의 특징이기도합니다.

이 연구는 앤아버의 미시간 대학교와 중국의 저장 기술 대학교의 연구원들의 연구입니다. 그들은 최근에 그들의 발견을보고합니다 PLOS 생물학 종이.

주요 연구 조사자는 미시간 대학의 분자, 세포 및 발달 생물학과의 실험실을 감독하는 Haoxing Xu입니다.

"라파 마이신의 새로운 표적의 확인은 신경 퇴행성 질환에보다 구체적인 영향을 미칠 차세대 라파 마이신 개발에 대한 통찰력을 제공합니다"라고 Xu의 실험실에서 일하는 공동 연구 저자 인 Wei Chen은 말합니다.

라파 마이신과자가 포식

라파 마이신이 발견 된 이래, 면역 억제제로서의 다양한 용도는 장기 이식의 면역 거부를 예방하는 것에서 개방 관상 동맥을지지하는 스텐트의 코팅으로 확장되었습니다.

미국 식품의 약국 (FDA)은 암세포 표적화 및 신경 퇴행성 질환 치료에 대한 효과를 평가하기위한 임상 시험을 위해 여러 라파 마이신 유도체 또는 "라팔 로그"를 승인했습니다. 또한 포유류, 파리 및 기타 유기체를 대상으로 한 연구에서 라파 마이신이 수명을 연장 할 수 있음을 보여주었습니다.

라파 마이신이 mTOR를 차단하면 세포 성장이 중단됩니다. 그렇기 때문에 약물 개발자는 세포의 통제되지 않은 성장이 암의 주요 특징이기 때문에 항암제로서의 잠재력에 관심이 있습니다.

그러나 mTOR를 차단하면 autophagy가 동작합니다. Autophagy는 모양이 잘못되어 제대로 작동하지 않는 손상된 세포 구성 요소와 단백질을 제거하고 재활용하는 또 다른 세포 과정입니다.

Autophagy는 리소좀이라고 불리는 세포 재활용 구획에 의존하여 폐기물을 세포가 다시 사용할 수있는 분자 빌딩 블록으로 분해합니다.

“리소좀의 주요 기능은 세포 내의 유해 물질을 분해하기 때문에 세포의 건강한 상태를 유지하는 것입니다.”라고 Xu의 실험실에서 일하는 공동 연구 저자 인 Xiaoli Zhang은 설명합니다.

"스트레스 상태에서자가 포식은 기능 장애 성분을 분해하고 아미노산 및 지질과 같은 세포의 빌딩 블록을 제공함으로써 […] 세포 생존으로 이어질 수 있습니다."

TRPML1 및 리소좀

TRPML1은 리소좀의 표면에 위치하고 칼슘 이온을위한 통로 역할을하는 단백질입니다. 리소좀의 기능을 제어하는 ​​신호를 전달합니다.

팀은 TRPML1의 역할을 조사하기 위해“리소좀 패치 클램프”를 사용했습니다. 이 고도로 정교한 기술을 통해 연구원은 채널의 작동을 관찰 할 수 있습니다. 연구팀은 연구에서 포유류와 인간 세포의 배양을 사용했습니다.

패치 클램프를 사용하여 팀은 라파 마이신이 mTOR와 독립적으로 세포의 리소좀에서 TRPML1 채널을 열 수 있음을 보여줄 수있었습니다. mTOR가 활성인지 비활성인지는 중요하지 않습니다. 효과는 같았습니다.

연구원들은 또한 라파 마이신이 TRPML1이 부족한 세포에서자가 포식을 유발할 수 없다는 것을 발견했습니다. 이것은 라파 마이신이자가 포식을 향상시키기 위해 TRPML1이 필요하다는 것을 보여 주었다.

저자들은 "mTOR와는 무관하게 TRPML1을 추가 [라파 마이신] 표적으로 식별하면 [라파 마이신]이 세포 청소율에 미치는 영향을 더 잘 이해할 수있을 것"이라고 결론지었습니다.

“우리는 리소좀 TRPML1이 라파 마이신의 신경 보호 및 노화 방지 효과에 크게 기여할 수 있다고 생각합니다.

“이 채널이 없으면 신경 퇴화가 발생합니다. 채널을 자극하면 항 신경 퇴화입니다.”

쑤 하오 싱

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