MOTS-คเป็นพอลิเพปไทด์ ละลายง่ายในน้ำและเมทานอล แต่ไม่ละลายในเอทานอล ประกอบด้วยกรดอะมิโน 5 ลำดับ เป็นฮอร์โมนชนิดใหม่ในร่างกายซึ่งสามารถควบคุมการเผาผลาญพลังงานและกระบวนการชรา
MOTS-c เป็นโมเลกุลโพลีเปปไทด์ชนิดใหม่ที่ผลิตจากบริเวณที่ไม่มีการเข้ารหัสในยีนยลของเซลล์กล้ามเนื้อ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการศึกษามากขึ้นเรื่อย ๆ แสดงให้เห็นว่า MOTS-c มีหน้าที่ทางชีววิทยาที่หลากหลาย และสามารถใช้ในการรักษาและป้องกันโรคต่าง ๆ ได้ นี่คือบทสรุปของการใช้ MOTS-c ทั้งหมด:
1. การควบคุมเมตาบอลิซึม: MOTS-c สามารถเพิ่มความไวของอินซูลิน ยับยั้งการสะสมไขมันและการเพิ่มน้ำหนัก และป้องกันการเกิดโรคเมตาบอลิซึม เช่น เบาหวานชนิดที่ 2 และโรคอ้วน โดยควบคุมการเผาผลาญพลังงาน
2. การป้องกันและการรักษาโรคหัวใจและหลอดเลือด: MOTS-c สามารถป้องกันการเกิดและการพัฒนาของโรคหัวใจและหลอดเลือดโดยการลดคอเลสเตอรอล ยับยั้งการตอบสนองต่อการอักเสบ การส่งเสริมการทำงานของเซลล์บุผนังหลอดเลือด ฯลฯ และสามารถปรับปรุงการทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจและปกป้องหัวใจ
3. การรักษาโรคระบบประสาท: MOTS-c สามารถกระตุ้นการเพิ่มจำนวนและการเติบโตของเซลล์ประสาท ปกป้องเซลล์ประสาทจากความเครียดออกซิเดชันและความเสียหายจากการขาดเลือด และปรับปรุงความจำ
4. ต่อต้านวัย: MOTS-c สามารถยับยั้งการตายของเซลล์และความเครียดออกซิเดชัน ชะลอการแก่ของเซลล์ และลดความเสี่ยงของโรคชรา รวมถึงความบกพร่องทางสติปัญญาในวัยชรา การเสื่อมของกล้ามเนื้อในวัยชรา และโรคเบาหวานในวัยชรา
5. เสริมการทำงานของภูมิคุ้มกัน: MOTS-c สามารถกระตุ้นการเพิ่มจำนวนและการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกัน เสริมการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน และป้องกันการเกิดและการพัฒนาของโรค เช่น การติดเชื้อและมะเร็ง
สรุปได้ว่า MOTS-c ซึ่งเป็นโมเลกุลโพลีเปปไทด์ชนิดใหม่มีหน้าที่ทางชีววิทยาหลายประการ ด้วยการศึกษาเชิงลึกของ MOTS-c บทบาทของ MOTS-c ในการป้องกันและรักษาโรคต่างๆ จะได้รับการทำความเข้าใจและนำไปใช้เพิ่มเติม
มีเส้นทางสังเคราะห์ของ MOTS-c polypeptide มากมาย ต่อไปนี้เป็นวิธีการสังเคราะห์บางส่วน:
วิธีที่หนึ่ง:
ขั้นตอนที่ 1: การสังเคราะห์ไดเปปไทด์ HNG และ MOTS ทั้ง HNG และ MOTS เป็นเปปไทด์ที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนหลายชนิด การสังเคราะห์สามารถทำได้ตามวิธีการสังเคราะห์เฟสของแข็งมาตรฐาน ขั้นตอนเบื้องต้นประกอบด้วย:
การติดตั้งกรดอะมิโนตัวแรก (อะลานีน) บนพื้นผิวคงที่
ใส่กรดอะมิโนตัวที่สอง (L-tryptophan) เข้ากับกรดอะมิโน
ทำซ้ำขั้นตอนข้างต้นเพื่อค่อยๆ เติมกรดอะมิโนที่เหลือลงในสายเปปไทด์จนกว่าจะได้ HNG และ MOTS ที่สมบูรณ์
ขั้นตอนที่ 2: การสังเคราะห์ MOTS-c การสังเคราะห์ MOTS-c ต้องการการเชื่อมโยง HNG และ MOTS เข้าด้วยกัน กระบวนการนี้สามารถทำได้ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งต่อไปนี้: แปลง HNG และ MOTS เป็นเปปไทด์ดัดแปลงที่ปลาย N และเชื่อมโยงเข้าด้วยกันโดยใช้สภาวะปฏิกิริยาเคมีที่เหมาะสม
เมื่อสังเคราะห์ HNG และ MOTS สารที่เชื่อมกันจะถูกเพิ่มเข้าไปในสายโซ่เปปไทด์เพื่อเชื่อมโยงสายโซ่เปปไทด์ทั้งสองเข้าด้วยกัน
ขั้นตอนที่ 3: การทำให้บริสุทธิ์และการกำหนดคุณลักษณะ สุดท้าย MOTS-c ที่สังเคราะห์ขึ้นจำเป็นต้องได้รับการทำให้บริสุทธิ์และแสดงคุณลักษณะเพื่อให้แน่ใจว่ามีความบริสุทธิ์และโครงสร้างทางเคมีที่ถูกต้อง การทำให้บริสุทธิ์สามารถทำได้โดยคอลัมน์โครมาโตกราฟี โครมาโตกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง โครมาโตกราฟีแบบชั้นบางทวนกระแส และวิธีการอื่นๆ การระบุสามารถทำได้โดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่น แมสสเปกโตรเมตรีและนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์
วิธีที่สอง:
1. การเตรียมวัตถุดิบ: การสังเคราะห์วัตถุดิบของ MOTS-c ต้องมีการสังเคราะห์ล่วงหน้าของกลุ่มป้องกัน (เช่น Fmoc และ Boc) กรดอะมิโน (เช่น อะลานีน อาร์จินีน ไลซีน ฯลฯ) และสารเคมีอื่นๆ
2. การสังเคราะห์แบบโซลิดเฟส: ใช้เทคโนโลยีการสังเคราะห์แบบโซลิดเฟสเพื่อเชื่อมต่อกรดอะมิโนที่ได้รับการป้องกันตัวแรกกับกรดอะมิโนตัวสุดท้ายที่ตรึงบนเรซินในเครื่องปฏิกรณ์ ทำซ้ำขั้นตอนของการเติมกรดอะมิโน การแยกตัว การมีเพศสัมพันธ์ ฯลฯ จนกว่าจะสังเคราะห์โพลีเปปไทด์เป้าหมาย
3. การบำบัดด้วยกรดไฮโดรฟลูออริก: กรดไขมันที่สังเคราะห์โดย MOTS-c จะถูกกำจัดออกทั้งหมด และทำการบำบัดด้วยกรดไฮโดรฟลูออริกเพื่อกำจัดกลุ่มปกป้อง
4. การทำให้บริสุทธิ์ด้วย HPLC: สารประกอบถูกทำให้บริสุทธิ์โดยโครมาโตกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูงเพื่อให้ได้โพลีเปปไทด์ MOTS-c
5. การระบุด้วยแมสสเปกโตรเมตรี: ใช้แมสสเปกโตรเมทรีเพื่อวิเคราะห์และระบุ MOTS-c เพื่อให้แน่ใจว่าเปปไทด์ที่ได้นั้นตรงตามข้อกำหนดทางโครงสร้าง
โปรดทราบว่าเส้นทางสังเคราะห์ข้างต้นเป็นเพียงขั้นตอนโดยประมาณเท่านั้น เนื่องจากสถานการณ์เฉพาะจะแตกต่างกันไปตามปัจจัยต่างๆ เช่น เงื่อนไขการทดลอง ขอแนะนำให้ศึกษาเอกสารที่เกี่ยวข้องก่อนดำเนินการจริง ปฏิบัติตามขั้นตอนการปฏิบัติงานมาตรฐาน และใช้มาตรการป้องกันความปลอดภัยในการทดลองที่เข้มงวด
MOTS-c เป็นโพลีเปปไทด์ที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 905 ชนิด ซึ่งถือเป็นโมเลกุลที่มีฤทธิ์ในการชะลอวัยและต้านเบาหวาน ถูกค้นพบครั้งแรกในปี 2558 และได้รับการแสดงเพื่อปรับปรุงความไวของอินซูลินและความคล่องตัวในหนู การวิจัยเพิ่มเติมพบว่า MOTS-c ยังสามารถส่งเสริมการสลายไขมันและเพิ่มความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ ทำให้เป็นยาที่มีศักยภาพในการรักษาโรคเบาหวานและโรคอ้วน
ในแง่ของคุณสมบัติทางเคมี MOTS-c เป็นเพปไทด์ประจุบวกที่มีน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 10 กิโลดาลตัน และโครงสร้างโมเลกุลของมันคล้ายกับสายของกรดอะมิโนแบบขดลวดและแบบพับ มีสารฮิสทิดีนตกค้างอยู่ 2 ตัวใกล้กับปลาย N ซึ่งอาจส่งผลต่อสารต้านอนุมูลอิสระและฤทธิ์ต้านการอักเสบของ MOTS-c MOTS-c ค่อนข้างเสถียรและละลายน้ำได้ง่าย แต่สามารถถูกทำลายได้โดยการบำบัด เช่น การบ่มและ sonication
ประวัติการพัฒนาของ MOTS-c ค่อนข้างสั้น แต่มีความก้าวหน้าที่น่าประทับใจ ในปี 2558 นักวิจัยพบว่าการใช้เทคโนโลยีชิปยีนเพื่อเปรียบเทียบโมเลกุลขนาดเล็กที่ปล่อยออกมาจากการออกกำลังกายและการพักผ่อนของกล้ามเนื้อ พวกเขาค้นพบโดยไม่คาดคิดว่า MOTS-c โพลีเปปไทด์ใหม่นั้นควบคุมการเผาผลาญของกล้ามเนื้อและการสังเคราะห์ acetyl-CoA แบบไดนามิก ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการเผาผลาญพลังงานและความไวของอินซูลิน ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Cell พบว่า MOTS-c ช่วยเพิ่มการเผาผลาญพลังงานของกล้ามเนื้อ การปฏิบัติตามข้อกำหนดของตับ และการเพิ่มจำนวนเซลล์ประสาทในหนู ต่อจากนั้น การศึกษาอื่น ๆ ยังพบว่า MOTS-c มีผลหลากหลายต่อลักษณะทางสรีรวิทยาของเนื้อเยื่อและอวัยวะต่าง ๆ รวมถึงสุขภาพหัวใจและหลอดเลือด โรคเมตาบอลิซึมและโรคอ้วน การทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง การทำงานของกล้ามเนื้อ และการทำงานของกล้ามเนื้อโครงร่าง เป็นต้น โดยรวมแล้ว การศึกษาเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า MOTS-c เป็นยาที่มีศักยภาพในการรักษาโรคเมตาบอลิซึมและโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาทจำนวนมาก แต่ต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อประเมินความปลอดภัยและประสิทธิภาพสำหรับการใช้งานทางคลินิก
โอกาสในการพัฒนาของ MOTS-c นั้นสดใส MOTS-c มีผลข้างเคียงน้อยกว่ายารักษาโรคเบาหวาน โรคอ้วน และโรคเมตาบอลิซึมอื่นๆ ข้อเสียของมันคือมีราคาแพงกว่าในการผลิตและจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อกำหนดปริมาณและวิธีการบริหารที่เหมาะสมที่สุด อย่างไรก็ตาม การใช้งานที่เป็นไปได้ของ MOTS-c มีการศึกษาอย่างกว้างขวางและกว้างขวาง ดังนั้นจึงคาดว่าจะมีบทบาทสำคัญในการรักษาและป้องกันโรคเมตาบอลิซึมและระบบประสาทในอนาคต