Мітохондріальні пептиди: MOTS-c, SS-31 і SLU-PP-332

Коротко: мітохондріальні пептиди (англ. mitochondrial-derived peptides, MDP) це короткі пептиди, які кодує ДНК самих мітохондрій, а не ядро клітини. Найбільше досліджень присвячено MOTS-c і гуманіну. SS-31 до цієї групи формально не належить: це синтетичний пептид, який лише націлений на мітохондрії, а SLU-PP-332 згадують поруч, бо його вивчають у тих самих метаболічних дослідженнях.

Ще недавно мітохондрії описували як електростанцію клітини, і не більше. Робота з мітохондріальним геномом змінила цю картину: виявилося, що він кодує невеликі пептиди, які, схоже, діють як сигнальні молекули. Нижче пояснюємо, що це за група, чим відрізняються три сполуки з каталогу PureChems і що варто знати перед лабораторною роботою з ними.

Що таке мітохондріальні пептиди?

Мітохондріальні пептиди це пептиди, закодовані в малих відкритих рамках зчитування мітохондріальної ДНК. Саме походження з мітохондріального, а не ядерного геному і є їхньою визначальною рисою.

Це стало несподіванкою. Кільцевий геном мітохондрій довго описували як набір із 37 генів: транспортні та рибосомні РНК і кілька білків дихального ланцюга. Додаткові кодувальні ділянки показали, що мітохондрії, імовірно, можуть подавати сигнали решті клітини.

Найчастіше досліджують трьох представників групи: гуманін, описаний на початку 2000-х, MOTS-c, описаний у 2015 році, і родину пептидів SHLP. У науковій літературі їх обговорюють як можливі ретроградні сигнали, тобто молекули, через які мітохондрія повідомляє ядру про свій метаболічний стан, а в деяких моделях навіть іншим тканинам.

Гуманін став першим відкритим пептидом цієї групи. Він складається з 24 амінокислот і закодований у ділянці 16S рРНК. У літературі описано кілька його аналогів, а в клітинних культурах за різних видів стресу йому приписують цитопротекторну дію.

Мітохондріальні чи націлені на мітохондрії: у чому різниця?

Різниця в походженні. Мітохондріальний пептид закодований у ДНК мітохондрій. Пептид, націлений на мітохондрії, створено синтетично, і він лише діє на мітохондрії як на мішень. MOTS-c належить до першої групи, SS-31 до другої.

Що відомо про MOTS-c?

MOTS-c (mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA type-c) це пептид із 16 амінокислот, закодований у ділянці 12S рРНК мітохондріальної ДНК. У доклінічних моделях його описують як сигнал, що діє на скелетні м'язи й обмін глюкози.

Окремий напрям досліджень пов'язує MOTS-c з фізичним навантаженням. У роботах про інтенсивні тренування повідомляють, що після гострого навантаження концентрація MOTS-c і гуманіну в м'язах і плазмі зростає. Дані про тривалі тренування суперечливі й залежать від протоколу та учасників.

Ще одна тема це сигнальний шлях AMPK і взаємодія з фолат-метіоніновим циклом у клітинних моделях. MOTS-c від PureChems постачається як ліофілізований порошок у запаяному флаконі.

Що таке SS-31 (elamipretide)?

SS-31, він же elamipretide, це синтетичний ароматично-катіонний тетрапептид. Він зв'язується з кардіоліпіном, ліпідом внутрішньої мембрани мітохондрій, тому його часто вивчають у біоенергетиці: як змінюється робота електронтранспортного ланцюга й функція мітохондрій у моделях.

SS-31 був предметом клінічних досліджень свого розробника. Проте статус досліджуваного препарату не означає схвалення, а реактив для досліджень не є тим самим, що препарат, виготовлений для клінічного випробування. SS-31 у каталозі це 50 мг ліофілізованого порошку у флаконі.

SLU-PP-332: чому його згадують поруч із пептидами?

SLU-PP-332 не пептид, а синтетична сполука, агоніст рецепторів, споріднених з естрогеновими (ERR). Його вивчають як кандидата в міметики фізичного навантаження: дослідників цікавить, як він впливає на програми генів енергетичного обміну та мітохондріальні шляхи в лабораторних моделях.

Доказова база свіжа й доклінічна, переважно це досліди на тваринах і клітинах. SLU-PP-332 у капсулах постачається по 250 мкг в одній капсулі, 60 капсул у баночці. Зберігати при кімнатній температурі, від 15 до 25 °C, без вологи й світла.

Чим відрізняються MOTS-c, SS-31 і SLU-PP-332?

Групування цих сполук разом зручне для огляду теми, але не означає, що вони діють однаково. Детальніше два пептиди порівнюємо в статті MOTS-c чи SS-31.

Що показують дослідження і де їхні межі?

Доклінічні роботи про мітохондріальні пептиди охоплюють такі напрями:

• обмін глюкози та інсулінова сигналізація в моделях на гризунах, зокрема в скелетних м'язах;
• метаболічна відповідь на фізичне навантаження в тваринних моделях;
• клітинна відповідь на стрес і цитопротекція в культурах клітин;
• клітинне старіння, де результати змішані й часом суперечливі;
• кореляції між рівнем пептидів у крові та віком в обсерваційних даних.

Це результати на клітинах і тваринах, а не на людях. До того ж вони не завжди узгоджуються: в одних роботах гуманін і MOTS-c захищають клітини, в інших посилюють секрецію запальних цитокінів старіючими клітинами. Для молодої галузі це нормально, тому висновки роблять з кількох досліджень, а не з одного.

Як зберігати мітохондріальні пептиди в лабораторії?

• Запаяні флакони з ліофілізатом тримають у холоді й темряві: на специфікації вказано від 2 до 8 °C, а для довгого зберігання лабораторії зазвичай обирають мінус 20 °C.
• Перед відкриттям флакон має прогрітися до кімнатної температури, бо ліофілізовані пептиди вбирають вологу з повітря.
• Розчинник підбирають під конкретний пептид. Покроково це описано в статті Як розвести пептид.
• Готовий розчин ділять на одноразові аліквоти, щоб уникати повторного заморожування й розморожування.
• Номер партії та дату розведення записують і звіряють із сертифікатом аналізу.

Як перевірити якість перед замовленням?

Для MOTS-c, SS-31 і SLU-PP-332 у PureChems діють однакові стандарти. Чистота не нижче 99% підтверджена незалежною лабораторією методами HPLC і мас-спектрометрії. До кожної партії є сертифікат аналізу (COA), і номер партії в ньому має збігатися з номером на флаконі. Синтез відбувається в контрольованих умовах чистого приміщення.

Замовлення відправляємо з країни ЄС у непомітній упаковці з номером для відстеження. Оплатити можна карткою, через Google Pay або криптовалютою.

Часті запитання

Що робить пептид мітохондріальним?

Пептид має бути закодований у ДНК мітохондрій, а не в ядерному геномі. MOTS-c і гуманін цій умові відповідають, SS-31 ні.

Чи є MOTS-c або SS-31 схваленими ліками?

Ні. MOTS-c не має жодного дозволу на ринку. SS-31 проходив клінічні дослідження, але це не схвалення. Матеріал від PureChems є реактивом лише для досліджень.

Чи можна купити MOTS-c для досліджень в ЄС?

У ЄС такі пептиди зазвичай розглядають як лабораторні хімікати в межах REACH, якщо їх продають і використовують саме як реактиви. Держави-члени можуть мати додаткові правила, тому національні вимоги варто перевірити до замовлення.

Чому дослідження мітохондріальних пептидів іноді суперечать одне одному?

Бо експериментальні системи дуже різні: тип клітин, лінія тварин, концентрація, тривалість впливу й метод аналізу змінюють результат.

Чи є SLU-PP-332 пептидом?

Ні. Це синтетична сполука, агоніст рецепторів ERR. Її розглядають поруч із мітохондріальними пептидами через спільну тему досліджень, тобто енергетичний обмін, а не через схожу будову.

Як зберігати розведений пептид?

Аліквотами при мінус 20 °C або нижче, у темряві, розморожуючи один раз. Розчин значно менш стабільний, ніж порошок, тому розводять лише потрібну кількість.

Лише для наукових досліджень. Не для споживання людиною чи твариною.