Што е моментално откриениот теломеразен активатор - циклоастраганол?

Во 1985 година, Грајдер и сор. први ја открија теломеразата, а овој новооткриен ензим може да додава ДНК повторувања на краевите на хромозомите за да ја одржи должината на теломерите. Теломеразата е рибонуклеопротеински комплекс чие каталитичко јадро ги вклучува TERT и TERC, од кои TERT е клучот за регулирање на активноста на теломеразата. Должината на теломерите продолжува да се скратува како што клетките се делат. Кога ќе достигне критична вредност, таа индуцира сигнали за оштетување на ДНК, што доведува до скратен клеточен циклус и серија болести на ткивна инсуфициенција карактеризирани со кратки теломери.

Во 2010 година, американската компанија Geron соработуваше со Универзитетот за наука и технологија во Хонг Конг на истражувачки проект за скрининг на теломеразни активатори. Беше откриено декациклоастраганолможе да ја активира активноста на теломеразата и да предизвика продолжување на теломерите. Ова откритие активно го промовираше развојот на активатори на теломераза. Напредок во истражувањето и развој на сродни производи од алкохол од астрагалус. Циклоастрагенолот (CAG) во моментов е единствениот пријавен активатор на теломераза меѓу природните производи. Може ефикасно да се бори против скратувањето на теломерите и има анти-стареење, анти-апоптоза, анти-фиброза, имунолошка регулација, промоција на клеточната пролиферација и заздравување на раните итн. Фармаколошки ефекти, со што има потенцијални терапевтски ефекти врз болести поврзани со дисфункција на теломерите.

Циклоастрагенол и стареење

теломери
Теломерите се посебни структури на краевите на хромозомите кои ги штитат хромозомите и се скратуваат со репликација на хромозомите и клеточна делба. Клетките исто така стареат како што се скратуваат теломерите.

теломераза
Теломеразата може да синтетизира теломери за да ја стабилизира должината и структурата на теломерите, со што ги штити хромозомите и го одложува стареењето на клетките.

Анти-стареење: Активатор на теломераза, кој има ефект против стареење со зголемување на теломеразата и со тоа одложување на скратувањето на теломерите.

Теломерите се капи лоцирани на краевите на клеточните хромозоми кои ги штитат од оштетување за време на клеточната делба. Како што клетките продолжуваат да се делат, теломерите продолжуваат да се скратуваат, достигнувајќи критична точка каде што клетките ќе стареат или ќе умрат. Теломеразата може да ја продолжи должината на теломерите, а животниот век на клетките природно ќе се зголеми соодветно.

Стареењето е неизбежен дел од животот; сепак, истражувачите проучуваат различни третмани за да се обидат да избегнат некои од ефектите на стареењето, вклучително и проучување на сенолитиците. Сенолитиците се соединенија кои ги елиминираат стареечките (стареечки) клетки и е докажано дека ги намалуваат ефектите од стареењето. Нова студија сугерира дека циклоастраганолот има ефекти против стареење.

Студијата, од Кина и објавена во Меѓународниот журнал за молекуларни науки, се фокусираше на стареечки човечки клетки и глувци со стареечко стареење предизвикано од зрачење. Циклоастрагенолот ги намалува стареечките клетки без да влијае на нестарените клетки. Третманот со циклоастрагенол, исто така, ги намалува протеините во стареечките клетки кои се потребни за раст и преживување на клетките. Дополнително, тој ги инхибира движењата на клетките поврзани со воспалителни клетки и процеси поврзани со стареењето. Кај старите глувци третирани со циклоастраганол беше откриено дека имаат помалку стареечки клетки и подобрена физичка дисфункција поврзана со возраста.

Циклоастрагенолот ги намалува стареењето на клетките

Стареењето е позната карактеристика на стареењето, но истражувачите откриле дека елиминирањето на стареечките клетки и нивните проинфламаторни сигнални молекули може да помогне во спречувањето на болести поврзани со стареењето, па дури и во некои случаи да ги поништи. Овде, истражувачите третирале човечки клетки со циклоастраганол и откриле дека тој ефикасно ги елиминира стареечките клетки без да влијае на нестарените клетки. Покрај тоа, клеточните маркери на стареечките клетки биле значително намалени по третманот со циклоастраганол.

Претходни истражувања покажаа дека патеката PI3K/AKT/mTOR - сигнален пат вклучен во растот и преживувањето на клетките - е вклучена во воспалителни процеси иницирани од стареечките клетки, помагајќи да се промовира стареењето во околните клетки. Истражувачите откриле дека циклоастрагенолот помогнал во намалувањето на протеините во овој пат, што сугерира дека соединението може да делува со блокирање на патеката PI3K/AKT/mTOR за да помогне во спречувањето на стареењето. Понатаму, покажано е дека циклоастрагенолот ја намалува способноста на стареечките клетки да го промовираат стареењето преку ослободување на воспалителни молекули, фактори на раст и имуномодулатори, што е во согласност со сугестиите дека намалувањето на сигнализацијата PI3K, AKT и mTOR може да ги намали ефектите што го промовираат стареењето меѓу околните клетки.

Циклоастрагенолот припаѓа на тритерпенските сапонини и главно се добива со хидролиза на астрагалозид IV. Има релативно мала молекуларна тежина и силна липофилност, што е корисно за пенетрација на биофилмот и гастроинтестинална апсорпција за да се постигне подобра биорасположивост. Ефикасноста на циклоастрагалинолот
1. Третман на оштетување на мозокот
2. Подобрување на фиброзата на црниот дроб
3. Третман на остеопороза
4. Ефект против стареење
5. Одложување на стареењето на клетките

Зошто е потребно да се синтетизира циклоастраганол?

① Циклоастраганолот има различни фармаколошки ефекти како што се инхибирање на апоптозата на мозочните клетки и невроинфламацијата за време на церебрална исхемија и одржување на крвно-мозочната бариера.
② Циклоастрагенолот е единственото мало молекуларно терпеноидно соединение со теломеразна активност откриено досега и може да лекува невродегенеративни заболувања.
③ Има ефекти на инхибирање на миокардна фиброза и подобрување на антитуморскиот имунитет. Тоа е популарна молекула во истражувањето и развојот на лекови против стареење.

Постоечки проблеми

Содржината на циклоастраганол кај Astragalus membranaceus е многу ниска и тешко е директно да се добие. Постоечката стратегија за производство на циклоастраганол се потпира на екстракција на традиционална кинеска медицина, која главно се добива со трансформирање на астрагалозид IV во Astragalus membranaceus. Тоа значи дека астрагалозид IV се добива преку технологија на садење астрагалус и култура на ткиво, а потоа астрагалозид IV се претвора во циклоастрагалозид со употреба на ацидолиза, Смитова деградација, ензимска и микробна хидролиза. Сепак, овие методи на подготовка се скапи, лесно предизвикуваат загадување на животната средина, тешки се одвојуваат и прочистуваат и не се погодни за примена и промоција. Затоа, луѓето го насочија своето внимание кон вештачката синтеза на циклоастраганол.

Како да се користи синтетичка биологија за синтеза? --- Синтетичка биологија

Синтетичката биологија се однесува на насочено дизајнирање, трансформација, па дури и создавање на „вештачки живот“ со неприродни функции под водство на инженерски идеи, односно инженерство на биологијата. Општо земено, таа се произведува со употреба на биолошки методи.