Nouvelles connaissances sur les métabolites qui contrôlent le vieillissement et les maladies
La métabolomique comparative révèle une diminution de N-glutarylspermidines dans monsieur-2.3 mutants. unSchéma d'analyse métabolomique comparative non ciblée de mutants de sirtuine par HPLC – HRMS/MS. bMétabolomique comparative non ciblée du milieu de croissance du WT et monsieur-2.3 (ok444)-mutant C. elegans. La taille des bulles reflète les zones de pic. RT, temps de rétention. n = 4. cChangement de pli des métabolites sélectionnés par rapport à ceux du WT C. elegansdans le exo-le métabolome (à gauche) et le endo-métabolome (à droite). La caractéristique du métabolite à un m /zle ratio de 302,2074 (identifié plus tard comme daspid#3 et daspid#4) a été considérablement régulé à la baisse dans monsieur-2.3– et monsieur-2.2;monsieur-2.3-des animaux mutants, alors que l'ascaroside ascr#3, utilisé comme métabolite de référence23resté inchangé. Exo-métabolome : monsieur-2.2, n= 7 ; monsieur-2.3, n= 11 ; monsieur-2.2;monsieur-2.3, n= 4. Endo-métabolome : monsieur-2.2, n = 6 ; monsieur-2.3, n = 8 ; monsieur-2.2;monsieur-2.3, n= 5. d, Séparation du daspid#3 et du daspid#4 via HILIC HPLC – HRMS et analyse de la fragmentation MS/MS. Rel., relatif. e, N-les acylspermidines identifiées dans cette étude, dont les dérivés de diacylspermidine (daspid) et de monoacylspermidine (maspid). F, N8– et N1-les niveaux de glutarylspermidine (maspid#3 et maspid#4) ont été régulés à la baisse dans monsieur-2.3et monsieur-2.2;monsieur-2.3mutants par rapport à WT dans le endo-métabolome (à gauche) et le exo-métabolome (à droite). Endo-métabolome : monsieur-2.3, n = 5 ; monsieur-2.2;monsieur-2.3 , n= 4. Exo -métabolome : monsieur-2.3, n = 3 ; monsieur-2.2 ;monsieur-2.3, n= 2. nnombre d'expériences biologiques indépendantes. P.les valeurs ont été calculées par des méthodes non appariées et bilatérales t-tests avec correction de Welch en b. Les données sont moyennes ± écart-type, et P.les valeurs ont été calculées en utilisant un rapport bilatéral apparié t-tests de comparaisons par rapport au WT dans c,F. Crédit: Nature Chimique Biologie(2024). DOI : 10.1038/s41589-023-01511-2
Dans le cadre d'une avancée significative dans le domaine de la biochimie, des scientifiques du Boyce Thompson Institute (BTI) et de l'Université Cornell ont découvert de nouvelles informations sur une famille de métabolites, les acylspermidines, qui pourraient changer notre façon de comprendre le vieillissement et de combattre les maladies.
L'étude, récemment publiée dans Nature Chimique Biologieprésente un lien inattendu entre la spermidine, un composé connu depuis longtemps présent dans toutes les cellules vivantes, et les sirtuines, une famille d'enzymes qui régule de nombreuses fonctions essentielles à la vie.
Les sirtuines ont fait l’objet d’une attention particulière au cours des deux dernières décennies. Des études récentes indiquent que les sirtuines jouent un rôle crucial dans diverses maladies liées à l'âge. En conséquence, le lien entre les sirtuines et le vieillissement suscite un intérêt croissant, ce qui en fait une cible prometteuse pour les interventions thérapeutiques visant à améliorer la santé et la longévité.
“Nous étions ravis de découvrir cette branche inattendue du métabolisme cellulaire liée aux sirtuines”, explique l'auteur principal Frank Schroeder, professeur au BTI. “La découverte de ces dérivés de spermidine jusqu'alors non caractérisés donne un aperçu du fonctionnement interne de cette voie critique et nous rapproche de la compréhension des fonctions physiologiques des sirtuines mitochondriales.”
Les chercheurs ont adopté une approche impartiale, la métabolomique comparative, une méthodologie développée par le laboratoire Schroeder depuis plus d'une décennie, pour dépister les changements métaboliques dépendants de la sirtuine. L'étude a révélé une nouvelle famille de métabolites appelés acylspermidines, dérivés de modifications de diverses protéines, dont beaucoup jouent un rôle essentiel dans la croissance et la survie cellulaire.
Suite à la découverte d’acylspermidines liées à la sirtuine dans l’organisme simple C. elegans, les chercheurs ont en outre démontré que les mêmes composés sont également présents chez les mammifères (y compris les humains). Enfin, l’équipe de recherche démontre l’impact direct de ces métabolites sur la durée de vie de C. elegans et la prolifération cellulaire chez les mammifères.
“Des fonctions physiologiques importantes se reflètent dans de nombreuses empreintes moléculaires, y compris des dizaines de milliers de métabolites de petites molécules qui restent à découvrir. Ce travail constitue une étape vers la découverte des rôles et fonctions biologiques du vaste espace de matière noire chimique dans notre corps.” déclare Bingsen Zhang, étudiant diplômé du laboratoire Schroeder et premier auteur de l'étude.
Les recherches futures exploreront les mécanismes et les aspects pharmacologiques de ces découvertes, en particulier la manière dont les acylspermidines affectent la durée de vie, la croissance cellulaire et leurs interactions potentielles avec d'autres voies métaboliques.
“Près de 350 ans après l'isolement de la spermidine et 100 ans après que sa structure ait été comprise, nos travaux font progresser les connaissances collectives sur la famille des spermidines, en la reliant à d'autres processus biochimiques vitaux, notamment le métabolisme énergétique central et le métabolisme des acides aminés”, ajoute Zhang.
Plus d'information:
Bingsen Zhang et al, Les acylspermidines sont des métabolites mitochondriaux dépendants de la sirtuine conservés, Nature Chimique Biologie(2024). DOI : 10.1038/s41589-023-01511-2
Fourni par l'Institut Boyce Thompson
Citation: Décrypter les mystères moléculaires : nouvelles connaissances sur les métabolites qui contrôlent le vieillissement et les maladies (2 janvier 2024) récupéré le 2 janvier 2024 de
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