MOTS-c vs SS-31: kaks mitokondriaalset peptiidi

Lühike vastus: MOTS-c vs SS-31: mõlemat nimetatakse mitokondriaalseks peptiidiks, kuid nende päritolu on täiesti erinev. MOTS-c on mitokondri DNA-s kodeeritud 16 aminohappest koosnev signaalpeptiid, mida uuritakse ainevahetuse ja AMPK raja kontekstis. SS-31 ehk elamipretiid on sünteetiline neljast aminohappest koosnev peptiid, mis seondub mitokondri sisemembraani lipiidi kardiolipiiniga.

Ainult teadusuuringuteks. Mitte inimestele ega loomadele tarbimiseks.

Laborikataloogides ja mitokondribioloogia lugemisnimekirjades on MOTS-c ja SS-31 sageli kõrvuti. Ühine silt peidab aga suure erinevuse: üks on organismi enda signaal, teine ravimikeemia programmis loodud molekul. Allpool võrdleme neid päritolu, keemia, uuringute ja laboritöö järgi.

Mis on MOTS-c?

MOTS-c tuleneb ingliskeelsest nimest mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA type-c. See on 16 aminohappest koosnev peptiid, mida kodeerib lühike avatud lugemisraam mitokondri DNA 12S ribosomaalse RNA piirkonnas. Seetõttu kuulub MOTS-c mitokondrist pärinevate peptiidide väikesesse perekonda koos humaniiniga.

MOTS-c kirjeldasid esimest korda 2015. aastal Lee ja kolleegid Lõuna-California Ülikoolist. See töö aitas kinnistada arusaama, et mitokondrid ei ole ainult energiatootjad, vaid ka signaalpeptiidide allikas.

MOTS-c peamine omadus kirjanduses on see, et tegu on organismi enda geenist pärit signaaliga. Avaldatud tööd teatavad, et ainevahetusliku stressi korral võib peptiid liikuda rakutuuma ja seostuda stressile reageerivate transkriptsioonifaktoritega. Seepärast kirjeldatakse seda kui signaali, mis liigub mitokondrist tuuma.

Mis on mitokondrist pärinevad peptiidid?

Mitokondril on oma väike DNA, mis kodeerib peamiselt energiatootmiseks vajalikke valke ja RNA-sid. Viimastel aastatel on selles DNA-s leitud ka lühikesi lugemisraame, mille põhjal tekivad väikesed signaalpeptiidid. Neid nimetatakse mitokondrist pärinevateks peptiidideks. MOTS-c ja humaniin kuuluvad sellesse rühma.

Mis on SS-31 peptiid?

SS-31, mida tuntakse ka elamipretiidi ja varasema tähise MTP-131 all, on sünteetiline tetrapeptiid järjestusega D-Arg-Dmt-Lys-Phe-NH2, kus Dmt on dimetüültürosiin. See kuulub Szeto-Schilleri ehk SS-seeria aromaatsete ja katioonsete peptiidide hulka, mis töötati välja Weill Cornelli ülikoolis.

Erinevalt MOTS-c-st ei ole SS-31 kusagil genoomis kodeeritud. See on disainitud molekul. Vahelduvad katioonsed ja aromaatsed jäägid võimaldavad sel koonduda mitokondri sisemembraani, sõltumata membraanipotentsiaalist.

Uuringud teatavad, et SS-31 seondub suure afiinsusega kardiolipiiniga. Kardiolipiin on negatiivse laenguga fosfolipiid, mis asub peamiselt mitokondri sisemembraanis ja on vajalik kristade ehk sisemembraani voltide normaalseks ehituseks.

MOTS-c vs SS-31: peamine erinevus

Lihtsaim viis erinevust meeles pidada: MOTS-c-d uuritakse kui infot, SS-31-te kui struktuuri. MOTS-c lahkub mitokondrist ja muudab seda, mida teeb rakutuum. SS-31 jääb sisemembraani ja muudab sealset lipiidide ja valkude keskkonda.

	MOTS-c	SS-31 (elamipretiid)
Klass	Mitokondrist pärinev peptiid, genoomis kodeeritud	Sünteetiline aromaatne katioonne tetrapeptiid
Pikkus	16 aminohapet	4 aminohapet, C-terminaalne amiid
Päritolu	Lugemisraam mitokondri 12S rRNA-s	Disainitud ühend, genoomis vastet pole
Mehhanism kirjanduses	Folaaditsükli ja puriinide sünteesi mõjutamine, AMPK aktiveerumine	Seondumine kardiolipiiniga sisemembraanis
Laborivorm	Lüofiliseeritud pulber	Lüofiliseeritud pulber

Uuring, mis käsitleb neid kahte kui omavahel vahetatavaid mitokondriaalseid peptiide, mõõdab tõenäoliselt kahte eri asja.

Mida uuringud MOTS-c kohta vaatlevad?

• Rakukultuurides on uuritud, kuidas MOTS-c mõjutab folaaditsüklit ja puriinide sünteesi; vahetu tagajärjena kirjeldatakse AMP-aktiveeritud proteiinkinaasi (AMPK) aktiveerumist.
• Närilistel on peamiseks sihtkoeks peetud skeletilihast, sealhulgas glükoosi käitlemist lihaspreparaatides.
• Hiirtel on vaadeldud MOTS-c rolli toitumisest ja vanusest tingitud insuliiniresistentsuse mudelites.
• Vaatlusuuringutes on mõõdetud MOTS-c taset veres eri vanuserühmades; avaldatud tööd kirjeldavad selle langust vanusega.
• Ülevaated käsitlevad MOTS-c-d südame-veresoonkonna, põletiku ja vananemise mudelites, märkides, et kliinilist rakendust pole tõendatud.

Mida uuringud SS-31 kohta vaatlevad?

• Fluorestseeruva analoogiga tehtud töödes on iseloomustatud SS-31 ja kardiolipiini seondumist.
• Rottide neeruisheemia mudelites on uuritud kristade membraani terviklikkust ja mitokondrite paisumist.
• Biokeemilised tööd on vaadelnud SS-31 ja kardiolipiini kompleksi seost tsütokroom c peroksüdaasse aktiivsuse ja kardiolipiini peroksüdatsiooniga.
• Ristsidumise massispektromeetria on kaardistanud SS-31 valguinteraktsioonid mitokondris, mis koonduvad oksüdatiivse fosforüülimise ümber.
• Vananemise ja südame mudelites närilistel on mõõdetud bioenergeetilisi näitajaid. Elamipretiid on olnud ka registreeritud kliiniliste uuringute objekt mitokondriaalsete haiguste valdkonnas.

Kas suurus ja ehitus mõjutavad laboritööd?

Jah. 16 aminohappest koosnev ahel ja 4 aminohappest koosnev ahel käituvad lahuses, massispektromeetrilises identsuse kontrollis ja käsitsemisel erinevalt. SS-31 lühikeses järjestuses on mittestandardsed jäägid, D-arginiin ja dimetüleeritud türosiin, mida tuleb analüütilise kinnituse planeerimisel arvestada.

Kummalgi peptiidil pole farmakopöa monograafiat. Seega on analüüsisertifikaat ainus sisuline tõend selle kohta, mis viaalis on. Kuidas HPLC puhtust ja massispektromeetria tulemust lugeda, selgitab artikkel analüüsisertifikaat (COA).

Kas MOTS-c või SS-31 on ravim?

Kumbki ei ole ELis heakskiidetud ravim. Elamipretiidi on uuritud registreeritud kliinilistes uuringutes, kuid uuritav aine ei ole heakskiidetud toode. Uurimisreagendina müüdav materjal ei ole kliinilise kvaliteediga. MOTS-c ei ole kusagil jõudnud võrreldava staatuseni ja on endiselt prekliiniline uurimisteema.

Kuidas MOTS-c ja SS-31 laboris hoida?

• Hoia lüofiliseeritud pulbrit suletud viaalis külmas, kuivas ja pimedas. PureChemsi andmetel 2–8 °C juures; pikaajaliseks hoiuks kasutatakse laboris sageli sügavkülma.
• Lase külmal viaalil enne avamist toatemperatuurini soojeneda. Niiskes õhus avatud külm viaal tõmbab pulbrile niiskust ja see on üks sagedasemaid seletamatu aktiivsuse kao põhjusi.
• Lahusta peptiidile ja katsele sobiva lahustiga. Valikust kirjutame artiklis bakteriostaatiline vesi vs äädikhape.
• Jaga lahus pärast lahustamist portsjoniteks, et vältida korduvat külmutamist ja sulatamist.
• Märgi üles partii number ja lahustamise kuupäev. Enamiku peptiidide lahused püsivad külmkapis nädalaid, mitte kuid.

MOTS-c ja SS-31 PureChemsis

PureChems tarnib MOTS-c ja SS-31 lüofiliseeritud pulbrina. Iga partii puhtus on vähemalt 99%, seda kinnitab sõltumatu labor HPLC ja massispektromeetriaga ning igal partiil on analüüsisertifikaat (COA). Saadame jälgitavalt ja diskreetselt ELi seest, tasuda saad kaardiga, Google Payga või krüptorahaga. Teise ainevahetuse uurimisühendi kohta loe artiklit NAD+: mis see on.

Kokkuvõte

• MOTS-c on mitokondri DNA-s kodeeritud 16 aminohappest koosnev peptiid, mida uuritakse ainevahetuse signaalina.
• SS-31 ehk elamipretiid on sünteetiline tetrapeptiid, mida uuritakse seondumise tõttu kardiolipiiniga.
• Ühine nimi „mitokondriaalne peptiid“ on eksitav: üks on signaal tuumale, teine struktuurne toime membraanis.
• Kumbki ei ole ELis heakskiidetud ravim ning mõlemat hoitakse külmas, kuivas ja pimedas.

Korduma kippuvad küsimused

Kas MOTS-c ja SS-31 kuuluvad samasse ühendite klassi?

Ei. MOTS-c on mitokondri DNA-s kodeeritud 16 aminohappest koosnev peptiid. SS-31 on sünteetiline neljast jäägist koosnev peptiid, milles on looduslikes valkudes mitteesinevaid jääke. Neid ühendab uurimisvaldkond, mitte keemiline klass.

Kumma kohta on rohkem uuringuid?

SS-31 ja elamipretiidi kirjandus on pikem ja ulatub 2000. aastate aromaatsete katioonsete peptiidide töödeni. MOTS-c on uuem, esimest korda kirjeldatud 2015. aastal, kuid valdkond on kiiresti kasvanud.

Kas MOTS-c ja SS-31 vajavad erinevaid hoiutingimusi?

Üldpõhimõtted on samad: külm, kuiv, pime, suletud viaal ja portsjoniteks jagamine pärast lahustamist. Lahustuvus erineb, seega lahusti vali iga materjali dokumentide järgi eraldi.

Mida tähendab MOTS-c nimi?

Mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA type-c ehk mitokondri 12S rRNA piirkonna avatud lugemisraam, tüüp c.

Allikad

• Lee C, Zeng J, Drew BG jt. The mitochondrial-derived peptide MOTS-c promotes metabolic homeostasis and reduces obesity and insulin resistance. Cell Metabolism, 2015. PubMed 25738459.
• Birk AV, Liu S, Soong Y jt. The mitochondrial-targeted compound SS-31 re-energizes ischemic mitochondria by interacting with cardiolipin. Journal of the American Society of Nephrology, 2013. PubMed 23813215.
• Chavez JD, Tang X, Campbell MD jt. Mitochondrial protein interaction landscape of SS-31. PNAS, 2020. PubMed 32554501.

Ainult teadusuuringuteks. Mitte inimestele ega loomadele tarbimiseks. Artikkel võtab kokku avaldatud teaduskirjanduse ega ole meditsiiniline nõuanne.