MOTS-cهو بولي ببتيد ، قابل للذوبان في الماء والميثانول بسهولة ، ولكنه غير قابل للذوبان في الإيثانول. يتكون من 5 متواليات من الأحماض الأمينية. إنه نوع جديد من الهرمونات في الجسم ، يمكنه تنظيم عملية التمثيل الغذائي للطاقة وعملية الشيخوخة.
MOTS-c هو جزيء متعدد الببتيد جديد ينتج من منطقة غير مشفرة في جينات الميتوكوندريا لخلايا العضلات. في السنوات الأخيرة ، أظهرت المزيد والمزيد من الدراسات أن MOTS-c لديها مجموعة واسعة من الوظائف البيولوجية ويمكن استخدامها لعلاج العديد من الأمراض والوقاية منها. فيما يلي ملخص لجميع استخدامات MOTS-c:
1. تنظيم التمثيل الغذائي: يمكن أن يعزز MOTS-c حساسية الأنسولين ويمنع تراكم الدهون وزيادة الوزن ويمنع حدوث أمراض التمثيل الغذائي مثل مرض السكري من النوع 2 والسمنة من خلال تنظيم استقلاب الطاقة.
2. الوقاية من أمراض القلب والأوعية الدموية وعلاجها: يمكن لـ MOTS-c أن يمنع حدوث وتطور أمراض القلب والأوعية الدموية عن طريق خفض الكوليسترول ، وتثبيط الاستجابة الالتهابية ، وتعزيز وظيفة الخلايا البطانية ، وما إلى ذلك ، ويمكنها تحسين وظيفة عضلة القلب وحماية القلب.
3. علاج أمراض الجهاز العصبي: يمكن أن يحفز MOTS-c تكاثر ونمو الخلايا العصبية ، وحماية الخلايا العصبية من الإجهاد التأكسدي والتلف الإقفاري ، وتحسين الذاكرة.
4. مكافحة الشيخوخة: يمكن لـ MOTS-c أن يمنع موت الخلايا المبرمج والإجهاد التأكسدي ، ويؤخر شيخوخة الخلايا ، ويقلل من خطر الإصابة بأمراض الشيخوخة ، بما في ذلك ضعف الإدراك الخرف ، وضمور عضلات الشيخوخة ، ومرض السكري.
5. تعزيز وظيفة المناعة: يمكن لـ MOTS-c أن يحفز تكاثر الخلايا المناعية ووظيفتها ، ويعزز وظيفة الجهاز المناعي ، ويمنع حدوث وتطور أمراض مثل العدوى والسرطان.
في الختام ، MOTS-c ، كنوع جديد من جزيء متعدد الببتيد ، له وظائف بيولوجية متعددة. من خلال الدراسة المتعمقة لـ MOTS-c ، سيتم فهم دوره في الوقاية من العديد من الأمراض وعلاجها وتطبيقه.
هناك العديد من الطرق الاصطناعية لعديد ببتيد MOTS-c ، وفيما يلي بعض الطرق الاصطناعية:
الطريقة الأولى:
الخطوة 1: توليف ثنائي الببتيدات HNG و MOTS كل من HNG و MOTS عبارة عن ببتيدات تتكون من أحماض أمينية متعددة. يمكن إجراء تركيبها وفقًا لطرق تخليق المرحلة الصلبة القياسية. تشمل الخطوات الأولية ما يلي:
تركيب أول حمض أميني (ألانين) على ركيزة ثابتة
إرفاق حمض أميني ثان (L-tryptophan) إلى الأحماض الأمينية
كرر الخطوات المذكورة أعلاه لإضافة الأحماض الأمينية المتبقية تدريجياً إلى سلسلة الببتيد حتى يتم الحصول على HNG و MOTS الكامل.
الخطوة 2: يتطلب توليف MOTS-c توليف MOTS-c ربط HNG و MOTS معًا. يمكن تحقيق هذه العملية بإحدى الطرق التالية: تحويل HNG و MOTS إلى ببتيدات معدلة نهائيًا من N وربطها معًا باستخدام ظروف تفاعل كيميائي مناسبة.
عند تصنيع HNG و MOTS ، يُضاف عامل اقتران إلى سلسلة الببتيد لربط سلسلتي الببتيد معًا.
الخطوة 3: التنقية والتوصيف أخيرًا ، يحتاج MOTS-c المُصنَّع إلى التنقية والتوصيف لضمان نقائه وتركيبه الكيميائي الصحيح. يمكن تحقيق التنقية عن طريق كروماتوجرافيا العمود ، كروماتوجرافيا سائلة عالية الأداء ، كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة المعاكسة وطرق أخرى. يمكن إجراء تحديد الهوية باستخدام تقنيات مثل قياس الطيف الكتلي والرنين المغناطيسي النووي.
الطريقة الثانية:
1. تحضير المواد الخام: يتطلب تخليق المواد الخام لـ MOTS-c التوليف المسبق لمجموعات الحماية (مثل Fmoc و Boc) ، والأحماض الأمينية (مثل الألانين ، والأرجينين ، والليسين ، وما إلى ذلك) ومواد كيميائية أخرى.
2. تخليق المرحلة الصلبة: استخدم تقنية تصنيع الطور الصلب لربط أول حمض أميني محمي بآخر حمض أميني مثبت على الراتنج في المفاعل. كرر خطوات إضافة الأحماض الأمينية ، ونزع الحماية ، والاقتران ، وما إلى ذلك حتى يتم تصنيع بولي ببتيد الهدف.
3. معالجة حمض الهيدروفلوريك: يتم إزالة جميع الأحماض الدهنية التي تم تصنيعها بواسطة MOTS-c ، ويتم إجراء معالجة حمض الهيدروفلوريك لإزالة مجموعة الحماية.
4. تنقية HPLC: يتم تنقية المركب بواسطة كروماتوجرافيا سائلة عالية الأداء للحصول على متعدد الببتيد MOTS-c.
5. تحديد مطياف الكتلة: استخدم مطياف الكتلة لتحليل وتحديد MOTS-c للتأكد من أن الببتيد الذي تم الحصول عليه يلبي المتطلبات الهيكلية.
تجدر الإشارة إلى أن المسار التركيبي أعلاه ليس سوى خطوة تقريبية. نظرًا لأن الموقف المحدد سيختلف بسبب عوامل مثل الظروف التجريبية ، فمن المستحسن الرجوع إلى الأدبيات ذات الصلة قبل التشغيل الفعلي ، واتباع إجراءات التشغيل القياسية واتخاذ تدابير حماية تجريبية صارمة للسلامة.
MOTS-c عبارة عن بولي ببتيد يتكون من 905 من الأحماض الأمينية ، والذي يعتبر جزيء له تأثيرات مضادة للشيخوخة ومضادة للسكري. تم اكتشافه لأول مرة في عام 2015 وثبت أنه يحسن حساسية الأنسولين وتنقل الفئران. وجدت أبحاث أخرى أن MOTS-c يمكن أن يعزز أيضًا تكسير الدهون ويعزز قوة العضلات ، مما يجعله دواءً محتملاً لعلاج مرض السكري والسمنة.
من حيث خواصه الكيميائية ، فإن MOTS-c عبارة عن ببتيد كاتيوني بوزن جزيئي يبلغ حوالي 10 كيلو دالتون ، ويشبه تركيبه الجزيئي سلسلة من سلاسل الأحماض الأمينية الحلزونية والمطوية. يحتوي على بقايا هيستيدين بالقرب من الطرف N ، مما قد يساهم في التأثيرات المضادة للأكسدة والمضادة للالتهابات لـ MOTS-c. MOTS-c مستقر نسبيًا وقابل للذوبان في الماء بسهولة ، ولكن يمكن تدميره بواسطة علاجات مثل الحضانة والصوتنة.
إن تاريخ تطوير MOTS-c قصير نسبيًا ، ولكن تم إحراز تقدم مثير للإعجاب. في عام 2015 ، وجد الباحثون أن استخدام تقنية رقاقة الجينات لمقارنة الجزيئات الصغيرة التي تم إطلاقها من خلال ممارسة العضلات وراحتها ، اكتشفوا بشكل غير متوقع أن بولي ببتيد جديد MOTS-c كان منظمًا ديناميكيًا لعملية التمثيل الغذائي للعضلات وتخليق أسيتيل CoA ، وبالتالي تحسين استقلاب الطاقة وحساسية الأنسولين. منذ ذلك الحين ، في ورقة بحثية نُشرت في مجلة Cell ، ثبت أن MOTS-c يحسن استقلاب طاقة العضلات ، وامتثال الكبد ، وتكاثر الخلايا العصبية في الفئران. في وقت لاحق ، وجدت دراسات أخرى أيضًا أن MOTS-c له مجموعة واسعة من التأثيرات على الخصائص الفسيولوجية للأنسجة والأعضاء المختلفة ، بما في ذلك صحة القلب والأوعية الدموية ، وأمراض التمثيل الغذائي والسمنة ، ووظيفة الجهاز العصبي المركزي ، ووظيفة العضلات ، ووظيفة العضلات الهيكلية ، إلخ. بشكل جماعي ، تشير هذه الدراسات إلى أن MOTS-c دواء محتمل لعلاج العديد من الأمراض الأيضية والتنكسية العصبية ، ولكن يجب إجراء المزيد من الدراسات لتقييم سلامتها وفعاليتها للاستخدام السريري.
إن آفاق تطوير MOTS-c مشرقة. MOTS-c له آثار ضارة أقل من أدوية السكري والسمنة والأمراض الأيضية الأخرى. عيبه هو أن إنتاجه أكثر تكلفة وهناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحديد الكمية المثلى وطريقة الإدارة. ومع ذلك ، فإن التطبيقات المحتملة لـ MOTS-c واسعة وتمت دراستها على نطاق واسع ، وبالتالي ، من المتوقع أن تلعب دورًا مهمًا في العلاج والوقاية من الأمراض الأيضية والعصبية في المستقبل.