fragmenty tRNA spojené s Alzheimerovou chorobou

souhrn: Nová studie identifikovala kritický faktor stárnutí mozku a Alzheimerovy choroby: akumulaci Glu-5’tsRNA-CTC v neuronálních mitochondriích. Tento malý fragment RNA narušuje mitochondriální proteinovou syntézu a strukturu krist, urychluje kognitivní pokles a Alzheimerovu chorobu.

Zacílením fragmentů mRNA pomocí antisense oligonukleotidů u starých myší vědci úspěšně zvrátili deficity paměti, což naznačuje potenciální novou terapeutickou strategii. Tato studie zdůrazňuje důležitou roli, kterou hraje mitochondriální dysfunkce u neurodegenerativních onemocnění, a otevírá dveře k terapeutickým intervencím.

Klíčová fakta:

1. Akumulace Glu-5’tsRNA-CTC v mitochondriích narušuje důležité složky produkce buněčné energie, což vede k urychlenému stárnutí mozku a Alzheimerově chorobě.
2. Bylo prokázáno, že cílená intervence pomocí antisense oligonukleotidů u myší zmírňuje poruchy učení a paměti spojené se stárnutím.
3. Studie podtrhuje důležitost zachování mitochondriálních funkcí pro prevenci kognitivního poklesu a poskytuje nové poznatky o mechanismech Alzheimerovy choroby.

zdroj: University of Science and Technology of China

Důležitá výzkumná práce publikovaná v časopise Buněčný metabolismus Tým profesora Liu Qiang z University of Science and Technology of China (USTC) odhaluje zásadní roli fragmentů glutamátové RNA při stárnutí mozku a Alzheimerově chorobě.

Studie zjistila na věku závislou akumulaci Glu-5’tsRNA-CTC, malé transferové RNA (tsRNA), odvozené z jaderně kódované tRNAGlu v mitochondriích glutamátergních neuronů.

Tato abnormální akumulace narušuje translaci mitochondriálních proteinů a strukturu krist, což v konečném důsledku urychluje patologické procesy stárnutí mozku a Alzheimerovy choroby.

Stárnutí mozku je nevyhnutelný přirozený proces, který vede k poklesu kognitivních funkcí. Alzheimerova choroba, neurodegenerativní onemocnění, je nejčastější příčinou demence u starších dospělých, přičemž kognitivní porucha je charakteristickým znakem Alzheimerovy choroby.

Mitochondrie, známé jako „elektrárny“ buněk, poskytují buňkám energii. Výzkum ukázal, že mitochondriální dysfunkce je úzce spojena se stárnutím mozku a Alzheimerovou chorobou.

Mitochondriální Glu-5’tsRNA-CTC narušuje asociaci mezi mt-tRNALeu a leucyl-tRNA syntetázou 2 (LARS2), čímž narušuje aminoacylaci mt-tRNALeu a translaci mitochondriálně kódovaného proteinu.

Defekty v mitochondriální translaci narušují strukturu cristae, což vede ke zhoršené glutamináze závislé (GLS) závislé glutaminogenezi a sníženým hladinám synaptického glutamátu.

Kromě toho by snížení Glu-5’tsRNA-CTC mohlo chránit stárnoucí mozek před defekty mitochondriálních krist, metabolismu glutaminu, synaptické struktury a paměti souvisejícími s věkem.

Liu a jeho tým zdůrazňují kritickou roli fragmentů glutamátové RNA při stárnutí mozku a Alzheimerově chorobě a poskytují nové poznatky o oddálení kognitivního poklesu.

Vědci navrhli antisense oligonukleotidy zacílené na tyto fragmenty mRNA a vstříkly je do mozků starých myší. Tento zásah významně zmírnil deficity učení a paměti u starých myší.

Kromě objasnění fyziologické úlohy normální infrastruktury mitochondriálních krist při udržování hladin glutamátu tato studie také identifikovala patologickou roli transferové RNA při stárnutí mozku a poklesu paměti související s věkem.

O novinkách ve výzkumu Alzheimerovy choroby

autor: Jin Fan
zdroj: University of Science and Technology of China
sdělení: Jin Fan – Univerzita vědy a technologie Číny
obrázek: Obrázek připsán Neuroscience News

Původní vyhledávání: Otevřený přístup.
„Senescencí indukovaný fragment odvozený od tRNAGlu zhoršuje biosyntézu glutamátu zacílením regulace mitochondriální translace závislé na cristae.„Od Dingfenga Li a kol. Buněčný metabolismus

shrnutí

Senescencí indukovaný fragment odvozený od tRNAGlu zhoršuje biosyntézu glutamátu zacílením regulace mitochondriální translace závislé na kristae.

Zvýraznění

• Stárnutí indukuje cytoplazmatickou angiogenezi za vzniku Glu-5′tsRNA-CTC
• Glu-5′tsRNA-CTC narušuje mitochondriální translaci a regulaci krist
• Infrastruktura Cristae je nutná k udržení homeostázy glutamátu v mozku
• ASO cílené na Glu-5′tsRNA-CTC zachraňuje pokles paměti u starých myší

souhrn

Mitochondriální cristae, záhyby vnitřní mitochondriální membrány, podléhají abnormálním změnám ve své struktuře s věkem. Základní molekulární mechanismy a jejich příspěvek ke stárnutí mozku jsou však do značné míry nepolapitelné.

Zde pozorujeme na věku závislou akumulaci Glu-5′tsRNA-CTC, malé transferové RNA (tsRNA), odvozené z jaderně kódovaných tRNA.^nadsázka V mitochondriích glutaminergních neuronů.

Mitochondriální Glu-5′tsRNA-CTC narušuje vazbu mt-tRNA^Lev a leucyl-tRNA syntetáza2 (LaRs2), která narušuje mt-tRNA^Lev Aminoacylace a translace mitochondriálně kódovaného proteinu.

Mitochondriální translační defekty narušují regulaci cristae, což vede k tvorbě glutamátu závislé na glutamináze (GLS) a snížení hladin synaptosomálního glutamátu.

Snížení Glu-5’tsRNA-CTC navíc chrání stárnoucí mozky před defekty souvisejícími s věkem v organizaci mitochondriálních krist, metabolismu glutamátu, synaptických strukturách a paměti.

Naše studie tedy kromě objasnění fyziologické úlohy normální infrastruktury mitochondriálních krist při udržování hladin glutamátu identifikuje patologickou úlohu tsRNA při stárnutí mozku a poklesu paměti související s věkem.