MOTS-clà một polypeptide, dễ hòa tan trong nước và metanol, nhưng không hòa tan trong ethanol. Nó bao gồm 5 chuỗi axit amin. Nó là một loại hormone mới trong cơ thể, có thể điều chỉnh quá trình chuyển hóa năng lượng và quá trình lão hóa.
MOTS-c là một phân tử polypeptide mới được tạo ra từ một vùng không mã hóa trong các gen ty thể của tế bào cơ. Trong những năm gần đây, ngày càng có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng MOTS-c có nhiều chức năng sinh học và có thể được sử dụng để điều trị và phòng ngừa nhiều bệnh. Dưới đây là tóm tắt về tất cả các cách sử dụng cho MOTS-c:
1. Điều hòa trao đổi chất: MOTS-c có thể tăng cường độ nhạy insulin, ức chế tích tụ chất béo và tăng cân, đồng thời ngăn ngừa sự xuất hiện của các bệnh chuyển hóa như tiểu đường loại 2 và béo phì bằng cách điều chỉnh quá trình chuyển hóa năng lượng.
2. Phòng ngừa và điều trị các bệnh tim mạch: MOTS-c có thể ngăn ngừa sự xuất hiện và phát triển của các bệnh tim mạch bằng cách giảm cholesterol, ức chế phản ứng viêm, thúc đẩy chức năng tế bào nội mô, v.v., đồng thời có thể cải thiện chức năng cơ tim và bảo vệ tim.
3. Điều trị các bệnh về hệ thần kinh: MOTS-c có thể kích thích sự tăng sinh và phát triển của tế bào thần kinh, bảo vệ tế bào thần kinh khỏi stress oxy hóa và tổn thương do thiếu máu cục bộ, đồng thời cải thiện trí nhớ.
4. Chống lão hóa: MOTS-c có thể ức chế quá trình chết theo chương trình của tế bào và stress oxy hóa, làm chậm quá trình lão hóa tế bào và giảm nguy cơ mắc các bệnh do tuổi già, bao gồm suy giảm nhận thức do tuổi già, teo cơ do tuổi già và bệnh tiểu đường do tuổi già.
5. Tăng cường chức năng miễn dịch: MOTS-c có thể kích thích sự tăng sinh và chức năng của các tế bào miễn dịch, tăng cường chức năng của hệ thống miễn dịch, ngăn ngừa sự xuất hiện và phát triển của các bệnh như nhiễm trùng và ung thư.
Tóm lại, MOTS-c, với tư cách là một loại phân tử polypeptide mới, có nhiều chức năng sinh học. Với nghiên cứu chuyên sâu về MOTS-c, vai trò của nó trong phòng ngừa và điều trị nhiều bệnh sẽ được hiểu rõ hơn và ứng dụng.
Có nhiều con đường tổng hợp MOTS-c polypeptide, sau đây là một số phương pháp tổng hợp:
phương pháp một:
Bước 1: Tổng hợp các dipeptide HNG và MOTS Cả HNG và MOTS đều là các peptide bao gồm nhiều axit amin. Quá trình tổng hợp của chúng có thể được thực hiện theo các phương pháp tổng hợp pha rắn tiêu chuẩn. Các bước ban đầu bao gồm:
Cài đặt axit amin đầu tiên (alanine) trên chất nền cố định
Gắn một axit amin thứ hai (L-tryptophan) vào axit amin
Lặp lại các bước trên để thêm dần các axit amin còn lại vào chuỗi peptit cho đến khi thu được HNG và MOTS hoàn toàn.
Bước 2: Tổng hợp MOTS-c Quá trình tổng hợp MOTS-c yêu cầu liên kết HNG và MOTS với nhau. Quá trình này có thể đạt được bằng một trong các phương pháp sau: chuyển đổi HNG và MOTS thành các peptit biến đổi đầu N và liên kết chúng lại với nhau bằng các điều kiện phản ứng hóa học thích hợp.
Khi tổng hợp HNG và MOTS, người ta thêm chất liên hợp vào chuỗi peptit để liên kết hai chuỗi peptit với nhau.
Bước 3: Tinh chế và xác định đặc tính Cuối cùng, MOTS-c đã tổng hợp cần được tinh chế và xác định đặc tính để đảm bảo độ tinh khiết và cấu trúc hóa học chính xác. Việc tinh chế có thể đạt được bằng sắc ký cột, sắc ký lỏng hiệu năng cao, sắc ký lớp mỏng ngược dòng và các phương pháp khác. Việc xác định có thể được thực hiện bằng các kỹ thuật như khối phổ và cộng hưởng từ hạt nhân.
Phương pháp hai:
1. Chuẩn bị nguyên liệu: Quá trình tổng hợp nguyên liệu của MOTS-c đòi hỏi phải tổng hợp trước các nhóm bảo vệ (như Fmoc và Boc), axit amin (như alanine, arginine, lysine, v.v.) và các hóa chất khác.
2. Tổng hợp pha rắn: sử dụng công nghệ tổng hợp pha rắn để kết nối axit amin được bảo vệ đầu tiên với axit amin cuối cùng được cố định trên nhựa trong lò phản ứng. Lặp lại các bước bổ sung, loại bỏ lớp bảo vệ, nối, v.v. của axit amin cho đến khi chuỗi polypeptit đích được tổng hợp.
3. Xử lý bằng axit flohydric: Tất cả các axit béo được tổng hợp bởi MOTS-c đều bị loại bỏ và xử lý bằng axit flohydric được thực hiện để loại bỏ nhóm bảo vệ.
4. Tinh chế bằng HPLC: hợp chất được tinh chế bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao để thu được polypeptit MOTS-c.
5. Xác định khối phổ: sử dụng khối phổ để phân tích và xác định MOTS-c để đảm bảo rằng peptide thu được đáp ứng các yêu cầu về cấu trúc.
Cần lưu ý rằng lộ trình tổng hợp trên chỉ là một bước gần đúng. Vì tình huống cụ thể sẽ thay đổi do các yếu tố như điều kiện thí nghiệm, nên tham khảo tài liệu liên quan trước khi vận hành thực tế, tuân theo quy trình vận hành tiêu chuẩn và thực hiện các biện pháp bảo vệ an toàn thí nghiệm nghiêm ngặt.
MOTS-c là một polypeptide bao gồm 905 axit amin, được coi là phân tử có tác dụng chống lão hóa và chống bệnh tiểu đường. Nó được phát hiện lần đầu tiên vào năm 2015 và đã được chứng minh là cải thiện độ nhạy và khả năng vận động của insulin ở chuột. Nghiên cứu sâu hơn cho thấy MOTS-c cũng có thể thúc đẩy quá trình phân hủy chất béo và tăng cường sức mạnh cơ bắp, khiến nó trở thành một loại thuốc tiềm năng để điều trị bệnh tiểu đường và béo phì.
Về tính chất hóa học, MOTS-c là một peptide cation có trọng lượng phân tử khoảng 10 kDa và cấu trúc phân tử của nó giống như một chuỗi các chuỗi axit amin xoắn ốc và gấp nếp. Nó có hai dư lượng histidine gần đầu N, có thể góp phần vào tác dụng chống oxy hóa và chống viêm của MOTS-c. MOTS-c tương đối ổn định và dễ hòa tan trong nước, nhưng có thể bị phá hủy bằng các phương pháp xử lý như ủ và siêu âm.
Lịch sử phát triển của MOTS-c tương đối ngắn, nhưng đã đạt được những tiến bộ ấn tượng. Vào năm 2015, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng bằng cách sử dụng công nghệ chip gen để so sánh các phân tử nhỏ được giải phóng khi tập thể dục và cơ bắp nghỉ ngơi, họ bất ngờ phát hiện ra rằng một polypeptide MOTS-c mới được điều chỉnh linh hoạt chuyển hóa cơ và tổng hợp acetyl-CoA, nhờ đó cải thiện quá trình trao đổi chất năng lượng và độ nhạy insulin. Kể từ đó, trong một bài báo đăng trên tạp chí Cell, MOTS-c đã được chứng minh là cải thiện quá trình chuyển hóa năng lượng cơ bắp, sự tuân thủ của gan và tăng sinh tế bào thần kinh ở chuột. Sau đó, các nghiên cứu khác cũng phát hiện ra rằng MOTS-c có nhiều tác động đối với đặc điểm sinh lý của các mô và cơ quan khác nhau, bao gồm sức khỏe tim mạch, bệnh chuyển hóa và béo phì, chức năng hệ thần kinh trung ương, chức năng cơ và chức năng cơ xương, v.v. Nói chung, các nghiên cứu này cho thấy MOTS-c là một loại thuốc tiềm năng để điều trị nhiều bệnh thoái hóa thần kinh và chuyển hóa, nhưng cần phải thực hiện nhiều nghiên cứu hơn để đánh giá tính an toàn và hiệu quả của nó đối với việc sử dụng lâm sàng.
Triển vọng phát triển của MOTS-c rất sáng sủa. MOTS-c có ít tác dụng phụ hơn so với các loại thuốc trị bệnh tiểu đường, béo phì và bệnh chuyển hóa khác. Nhược điểm của nó là sản xuất đắt hơn và cần nhiều nghiên cứu hơn để xác định số lượng và phương pháp quản lý tối ưu của nó. Tuy nhiên, các ứng dụng tiềm năng của MOTS-c là rất lớn và được nghiên cứu rộng rãi, do đó, nó được kỳ vọng sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc điều trị và phòng ngừa các bệnh chuyển hóa và thần kinh trong tương lai.