Šta je trenutno otkriveni aktivator telomeraze-cikloastraganol?

Godine 1985, Greider et al. prvo otkrivena telomeraza, a ovaj novootkriveni enzim može dodati DNK ponavljanja na krajeve hromozoma kako bi održao dužinu telomera. Telomeraza je ribonukleoproteinski kompleks čije katalitičko jezgro uključuje TERT i TERC, od kojih je TERT ključ za regulaciju aktivnosti telomeraze. Dužina telomera nastavlja da se skraćuje kako se ćelije dele. Kada dostigne kritičnu vrijednost, inducira signale oštećenja DNK, što dovodi do skraćenog ćelijskog ciklusa i niza bolesti zatajenja tkiva koje karakteriziraju kratki telomeri.

Američka kompanija Geron je 2010. godine sarađivala sa Univerzitetom nauke i tehnologije u Hong Kongu na istraživačkom projektu za skrining aktivatora telomeraze. Utvrđeno je dacikloastraganolmože aktivirati aktivnost telomeraze i inducirati produžetak telomera. Ovo otkriće je aktivno promoviralo razvoj aktivatora telomeraze. Napredak istraživanja i razvoj povezanih proizvoda astragalus alkohola. Cikloastragenol (CAG) je trenutno jedini prijavljeni aktivator telomeraze među prirodnim proizvodima. Može se efikasno boriti protiv skraćivanja telomera i ima anti-aging, anti-apoptozu, anti-fibrozu, imunološku regulaciju, promoviše proliferaciju ćelija i zarastanje rana, itd. Farmakološki efekti, čime ima potencijalne terapeutske efekte na bolesti povezane sa disfunkcijom telomera.

Cikloastragenol i starenje

telomere
Telomeri su posebne strukture na krajevima hromozoma koje štite hromozome i skraćuju se replikacijom hromozoma i deobom ćelije. Ćelije takođe stare kako se telomeri skraćuju.

telomeraza
Telomeraza može sintetizirati telomere kako bi stabilizirala dužinu i strukturu telomera, čime štiti hromozome i odgađa ćelijsko starenje.

Protiv starenja: Aktivator telomeraze, koji ima efekat protiv starenja povećavajući telomerazu i na taj način odgađajući skraćivanje telomera.

Telomeri su kapice koje se nalaze na krajevima ćelijskih hromozoma koje ih štite od oštećenja tokom deobe ćelije. Kako ćelije nastavljaju da se dijele, telomeri nastavljaju da se skraćuju, dostižući kritičnu tačku u kojoj će stanice stare ili umrijeti. Telomeraza može produžiti dužinu telomera, a životni vijek ćelija će se prirodno povećati u skladu s tim.

Starenje je neizbježan dio života; međutim, istraživači proučavaju različite tretmane kako bi pokušali izbjeći neke od efekata starenja, uključujući proučavanje senolitika. Senolitici su jedinjenja koja eliminišu starenje (starenje) ćelija i pokazalo se da smanjuju efekte starenja. Nova studija sugerira da cikloastraganol ima efekte protiv starenja.

Studija iz Kine i objavljena u International Journal of Molecular Sciences, fokusirala se na stare ljudske ćelije i miševe sa starenjem izazvanim radijacijom. Cikloastragenol smanjuje starenje ćelija bez uticaja na ne-stareće ćelije. Tretman cikloastragenolom također smanjuje proteine ​​u starim stanicama koji su potrebni za rast i opstanak stanica. Osim toga, inhibira pokrete stanica povezane s upalnim stanicama i procesima povezanim sa starenjem. Utvrđeno je da ostarjeli miševi tretirani cikloastraganolom imaju manje stanica koje stare i poboljšaju fizičku disfunkciju uzrokovanu starenjem.

Cikloastragenol smanjuje starenje stanica

Starenje je poznato obilježje starenja, ali istraživači su otkrili da eliminacija starenja ćelija i njihovih pro-upalnih signalnih molekula može pomoći u prevenciji bolesti povezanih sa starenjem, pa čak i preokrenuti ih u nekim slučajevima. Ovde su istraživači tretirali ljudske ćelije cikloastraganolom i otkrili da on efikasno eliminiše stare ćelije bez uticaja na ne-stareće ćelije. Osim toga, ćelijski markeri senescentnih stanica značajno su smanjeni nakon tretmana cikloastraganolom.

Prethodna istraživanja su pokazala da je PI3K/AKT/mTOR put – signalni put uključen u rast i preživljavanje ćelija – uključen u upalne procese koje pokreću stare stanice, pomažući u promicanju starenja u okolnim stanicama. Istraživači su otkrili da cikloastragenol pomaže u smanjenju proteina na ovom putu, sugerirajući da spoj može djelovati blokiranjem PI3K/AKT/mTOR puta kako bi se spriječilo starenje. Nadalje, pokazalo se da cikloastragenol smanjuje sposobnost starenja ćelija da promovišu starenje oslobađanjem upalnih molekula, faktora rasta i imunomodulatora, što je u skladu sa sugestijama da smanjenje PI3K, AKT i mTOR signalizacije može smanjiti efekte promicanja starenja među okolnim stanicama. .

Cikloastragenol spada u triterpenske saponine i uglavnom se dobija hidrolizom astragalozida IV. Ima relativno malu molekularnu težinu i jaku lipofilnost, što je korisno za penetraciju biofilma i gastrointestinalnu apsorpciju kako bi se postigla bolja biodostupnost. Efikasnost cikloastragalinola
1. Liječenje oštećenja mozga
2. Poboljšati fibrozu jetre
3. Liječenje osteoporoze
4. Efekat protiv starenja
5. Odgađaju starenje ćelija

Zašto je potrebno sintetizirati cikloastraganol?

① Cikloastraganol ima različite farmakološke efekte kao što je inhibicija apoptoze moždanih ćelija i neuroinflamacije tokom cerebralne ishemije i održavanje krvno-moždane barijere.
② Cikloastragenol je jedino terpenoidno jedinjenje male molekule sa aktivnošću telomeraze otkriveno i može liječiti neurodegenerativne bolesti.
③ Ima efekte inhibicije fibroze miokarda i jačanja antitumorskog imuniteta. To je popularna molekula u istraživanju i razvoju lijekova protiv starenja.

Postojeći problemi

Sadržaj cikloastraganola u Astragalus membranaceus je vrlo nizak i teško ga je direktno dobiti. Postojeća strategija proizvodnje cikloastraganola oslanja se na ekstrakciju tradicionalne kineske medicine, koja se uglavnom dobiva transformacijom astragalozida IV u Astragalus membranaceus. To jest, astragalozid IV se dobija kroz sadnju astragalusa i tehnologiju kulture tkiva, a zatim se astragalozid IV pretvara u cikloastragalozid korišćenjem acidolize, Smithove degradacije, enzima i mikrobne hidrolize. Međutim, ove metode pripreme su skupe, lako izazivaju zagađenje životne sredine, teško se odvajaju i prečišćavaju i ne pogoduju primeni i promociji. Stoga su ljudi skrenuli pažnju na umjetnu sintezu cikloastraganola.

Kako koristiti sintetičku biologiju za sintezu? ---Sintetička biologija

Sintetička biologija se odnosi na ciljani dizajn, transformaciju, pa čak i stvaranje "vještačkog života" s neprirodnim funkcijama pod vodstvom inženjerskih ideja, odnosno inženjering biologije. Uopšteno govoreći, proizvodi se biološkim metodama.