MOTS-c чи SS-31: два мітохондріальні пептиди

Коротко: MOTS-c чи SS-31 порівнюють тому, що обидва називають мітохондріальними пептидами, але це зовсім різні молекули. MOTS-c складається з 16 амінокислот, закодований у ДНК мітохондрій і вивчається як сигнальна молекула обміну речовин. SS-31 (еламіпретид) це синтетичний тетрапептид, який вивчають через його зв'язування з ліпідом кардіоліпіном у внутрішній мембрані мітохондрій.

MOTS-c чи SS-31: запитання логічне, бо обидва пептиди стоять поруч у каталогах і в списках літератури з мітохондріальної біології. Проте спільна назва приховує, наскільки вони різні. Нижче порівнюємо походження, хімію, доклінічні дослідження та практичні відмінності для лабораторії.

Що таке MOTS-c?

MOTS-c розшифровується як mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA type-c. Це пептид із 16 амінокислот, закодований короткою відкритою рамкою зчитування в ділянці 12S рибосомної РНК мітохондріальної ДНК. Він належить до невеликої родини пептидів мітохондріального походження разом із гуманіном.

Уперше MOTS-c описали у 2015 році Лі та колеги з Університету Південної Каліфорнії. Ця робота показала, що мітохондрії не лише виробляють енергію, а й є джерелом сигнальних пептидів.

Головна риса MOTS-c у літературі: це ендогенний сигнал, закодований у геномі. За опублікованими даними, за метаболічного стресу пептид може переміщуватися в ядро клітини й взаємодіяти з транскрипційними факторами, що реагують на стрес. Тому його описують як зворотний сигнал від мітохондрії до ядра.

Що таке SS-31?

SS-31, відомий також як еламіпретид і під давнішим кодом MTP-131, це синтетичний тетрапептид з послідовністю D-Arg-Dmt-Lys-Phe-NH2, де Dmt означає 2,6-диметилтирозин. Він належить до серії ароматично-катіонних пептидів Szeto-Schiller, розробленої в Weill Cornell.

На відміну від MOTS-c, SS-31 ніде в геномі не закодований. Це сконструйована молекула. Чергування катіонних і ароматичних залишків дає йому змогу накопичуватися у внутрішній мембрані мітохондрій незалежно від мембранного потенціалу. За опублікованими даними, SS-31 з високою спорідненістю зв'язується з кардіоліпіном, аніонним фосфоліпідом, який майже повністю зосереджений у внутрішній мембрані й потрібен для нормальної будови крист.

MOTS-c чи SS-31: у чому різниця?

Найзручніше тримати в голові таку різницю: обидва пептиди вивчають на різних рівнях однієї органели. MOTS-c досліджують як інформацію, тобто пептид, що виходить із мітохондрії й змінює роботу ядра. SS-31 досліджують як структуру, тобто пептид, що лишається у внутрішній мембрані й змінює локальне ліпідне та білкове середовище. Дослід, який розглядає їх як взаємозамінні «мітохондріальні пептиди», найімовірніше, вимірює дві непов'язані речі.

Що вивчають у MOTS-c?

Література про MOTS-c зосереджена на моделях обміну речовин і фізіології фізичного навантаження:

• у клітинних культурах вивчали втручання MOTS-c у фолатний цикл і синтез пуринів de novo з подальшою активацією AMP-активованої протеїнкінази (AMPK);
• у моделях на гризунах головною тканиною-мішенню вважають скелетні м'язи, зокрема досліджують обробку глюкози в м'язових препаратах;
• на мишах MOTS-c розглядали в моделях інсулінорезистентності, спричиненої дієтою та віком;
• спостережні роботи вимірювали рівень MOTS-c у крові в різних вікових групах і повідомляли про його зниження з віком;
• оглядові статті розглядають MOTS-c у серцево-судинних, запальних і вікових моделях, наголошуючи, що клінічного застосування не встановлено.

Що вивчають у SS-31?

Література про SS-31 зосереджена на моделях ішемії-реперфузії, будови крист і відновлення енергетики клітини:

• дослідження зв'язування з флуоресцентними аналогами описали взаємодію SS-31 і кардіоліпіну у внутрішній мембрані;
• у моделях ішемії нирок у щурів вивчали цілісність мембран крист і набрякання мітохондрій;
• біохімічні роботи досліджували комплекс SS-31 з кардіоліпіном у зв'язку з пероксидазною активністю цитохрому c і пероксидацією кардіоліпіну;
• мас-спектрометрія з крос-лінкінгом окреслила білки мітохондрій, з якими взаємодіє SS-31, зокрема пов'язані з окисним фосфорилюванням;
• вікові й кардіологічні моделі на гризунах використовували для вивчення біоенергетичних показників.

Чому розмір молекули важливий для лабораторії?

Пептид із 16 амінокислот і пептид із 4 поводяться по-різному в розчині, у мас-спектрометрії та в роботі з матеріалом. Коротка й сильно модифікована послідовність SS-31 містить нестандартні залишки, D-аргінін і диметильований тирозин. Це треба враховувати, плануючи аналітичне підтвердження ідентичності.

Розчинність і сумісність із розчинниками в цих двох пептидів теж відрізняються. Тому розчинник для кожного обирають окремо, за сертифікатом аналізу й супровідною документацією, а не за одним протоколом для обох. Про вибір розчинника йдеться в статті Бактеріостатична вода чи оцтова кислота.

Чи схвалені MOTS-c і SS-31 як ліки?

Ні. Жоден не є схваленим лікарським засобом в ЄС. Еламіпретид був предметом зареєстрованих програм клінічних досліджень при мітохондріальних захворюваннях, але дослідницький статус не означає схвалення. MOTS-c не досяг подібного статусу ніде.

Оскільки на ці пептиди немає фармакопейних монографій, сертифікат аналізу є єдиним вагомим доказом того, що у флаконі. Як його читати, пояснюємо в статті Сертифікат аналізу пептиду: як читати COA і HPLC.

MOTS-c і SS-31 від PureChems

• MOTS-c 10 мг: ліофілізований порошок у скляному флаконі зі стерильною кришкою;
• SS-31 50 мг: ліофілізований порошок у скляному флаконі зі стерильною кришкою.

Кожну партію незалежна лабораторія перевіряє методами HPLC і мас-спектрометрії, чистота становить не менше 99%, а сертифікат аналізу доступний для кожної партії. Замовлення відправляємо з країни ЄС у непомітній упаковці з номером для відстеження. Оплатити можна карткою, через Google Pay або криптовалютою.

Ширший контекст, зокрема про SLU-PP-332, є в статті Мітохондріальні пептиди: MOTS-c, SS-31 і SLU-PP-332.

Як зберігати MOTS-c і SS-31?

• ліофілізований порошок зберігають у запечатаному флаконі, холодним, сухим і в темряві; на етикетці вказано від 2 до 8 °C, а для тривалого зберігання лабораторії зазвичай обирають температуру нижче мінус 18 °C;
• перед відкриттям флакон має прогрітися до кімнатної температури, бо волога з повітря на холодному порошку є однією з найчастіших причин втрати активності;
• після розведення розчин ділять на одноразові аліквоти, щоб уникати повторного заморожування й розморожування;
• записують номер партії й дату розведення: у холодильнику більшість пептидних розчинів стабільні тижні, а не місяці.

Часті запитання

MOTS-c і SS-31 належать до одного класу?

Ні. MOTS-c природно закодований у ДНК мітохондрій, SS-31 це синтетичний тетрапептид із нестандартними залишками. Їх об'єднує галузь досліджень, а не хімічний клас.

Чи є котрийсь із них схваленими ліками?

Ні. Еламіпретид проходив клінічні дослідження, але не схвалений. MOTS-c лишається предметом доклінічних досліджень.

Про котрий пептид більше публікацій?

SS-31 має довшу історію публікацій, що сягає робіт з ароматично-катіонних пептидів 2000-х років. MOTS-c новіший, але ця галузь швидко зростає. Для обох варто починати з оглядових статей.

Чи можна купити MOTS-c або SS-31 для досліджень в ЄС?

В ЄС такі пептиди зазвичай постачають як лабораторні реактиви в межах REACH, якщо їх продають і описують лише для досліджень. Національні правила можуть відрізнятися, тож вимоги своєї країни варто перевірити до замовлення.

Чи потрібні їм різні умови зберігання?

Загальні принципи однакові: холод, сухість, темрява, аліквоти після розведення. Розчинник для кожного обирають окремо за документацією.

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