Tha amino-aigéid nam prìomh phàirtean de phròtainean agus de phàirtean cudromach de fhigheagan daonna, a’ cluich pàirt tar-chuir comharran cealla, riaghladh gnìomhachd enzyme, gnìomh dìon agus gnìomhan eòl(fā)as-inntinn eile.

Bidh pailteas de amino-aigéid ann an ceallan gu tric ag atharrachadh ann an diofar stàitean eòl(fā)as-inntinn agus pathology. Mar sin, tha mar a tha am bodhaig a’ mothachadh atharrachadh ìre aminoideach agus a’ dèanamh freagairt atharrachail na dhuilgheadas saidheansail cudromach a thaobh cuideam metabollach agus cinnt cealla.

Tha mothachadh amino-aigéid neo-àbhaisteach ceangailte gu dlùth ri aillse, tinneas an t-siùcair, galairean neurodegenerative agus pròiseas aosda. Mar sin, is dòcha gun toir sgrùdadh air uidheamachd moileciuil inntrigeadh aminoideach neo-àbhaisteach targaid ùr airson casg no làimhseachadh ghalaran metabolach agus aillse. Tha pàirt cudromach aig Valine, mar aminoideach slabhraidh brannach riatanach, ann an synthesis pròtain, neurobehavior, agus adhartas leucemia. Ach, tha dòigh-obrach agus gnìomh mothachadh ceallach valine fhathast neo-shoilleir.

Air 20 Samhain, 2024, dh’ fhoillsich sgioba Wang Ping bho Sgoil Leigheas Oilthigh Tongji / 10mh Ospadal Daoine Ceangailte pàipear rannsachaidh leis an tiotal “Tha Daonna HDAC6 a’ mothachadh pailteas valine gus milleadh DNA a riaghladh ”anns an iris Nature.

Chomharraich an sgrùdadh seo inneal-mothachaidh ùr valine-sònraichte, daonna deacetylase HDAC6, agus nochd e an dòigh sònraichte leis am bi cuingealachadh valine a’ leantainn gu gluasad niuclasach HDAC6, mar sin ag àrdachadh gnìomhachd TET2 agus ag adhbhrachadh milleadh DNA.

Gu h-inntinneach, tha an uidheamachd mothachaidh seo gun samhail do phrìomhairean, agus nochd tuilleadh mion-sgrùdadh uidheamachd gu bheil prìomhadail HDAC6 a’ toirt a-steach raon ath-aithris sònraichte glutamate-tetranectide (SE14) beairteach ann an serine agus a ’mothachadh pailteas valine tron ????raon seo. A thaobh làimhseachadh tumhair, faodaidh cuingealachadh valine meadhanach no measgachadh de luchd-dìon PARP bacadh èifeachdach a chuir air fàs tumhair.

Tha an sgrùdadh seo a’ nochdadh uidheamachd ùr leis am bi cuideam beathachaidh a’ riaghladh milleadh DNA tro atharrachadh epigenetic, agus a’ moladh ro-innleachd ùr airson làimhseachadh tumhair le daithead cuibhrichte valine còmhla ri luchd-bacadh PARP.

Mar as trice feumaidh mothachairean amino-aigéid amino-aigéid a chur còmhla gus atharrachaidhean ann an dùmhlachd aminoideach aithneachadh agus freagairt a thoirt dhaibh taobh a-staigh agus taobh a-muigh na cealla, gus an gnìomh mothachaidh aca a choileanadh.

Gus pròtanan ceangail valine a chomharrachadh gu riaghailteach, chaidh probes valine biotinylated a chleachdadh airson deuchainnean immunocoprecipitate còmhla ri mòr-speactrometry, agus chaidh sgrìonadh neo-phàirteach de phròtainean ceangail valine a dhèanamh le bith-eòl(fā)as ceimigeach.

Lorg na h-ùghdaran, a bharrachd air na synthetases valyl tRNA aithnichte (VARS), gun do sheall an deacetylase HDAC6 comas ceangail D-valine nas làidire an taca ri VARS. Dhaingnich na h-ùghdaran cuideachd gum faod HDAC6 valine a cheangal gu dìreach le dàimh de Kd ≈ 2μM tro dheuchainnean ceangail isotope, deuchainnean calorimetry titradaidh isothermal (ITC) agus deuchainnean gluasad teirmeach. Tha mion-sgrùdadh air feartan structarail amino-aigéid a tha aithnichte le bhith a’ mothachadh phròtainean cuideachail gus tuilleadh tuigse fhaighinn air uidheamachd moileciuil an atharrachaidh ann am pailteas amino-aigéid air adhbhrachadh le ceallan. Le bhith a’ dèanamh anailis air na deuchainnean ceangail de analogues valine, lorg na h-ùghdaran gu bheil HDAC6 ag aithneachadh ceann-uidhe carboxyl agus slabhraidh taobh valine agus gun urrainn dha gabhail ris an atharrachadh amino terminal. A bharrachd air an sin, ann an ceallan bualadh HDAC6, cha robh riaghladh slighe comharran mTOR le cuingealachadh valine gu math eadar-dhealaichte bho riaghladh na buidhne smachd, a’ moladh gu robh an ceangal seo eadar-dhealaichte bhon t-slighe chomharran mothachaidh aminoideach traidiseanta.

Gus sgrùdadh a dhèanamh air raon agus gnìomh cudromach valine mothachaidh HDAC6. Cho-dhùin na h-ùghdaran cuideachd gu bheil HDAC6 a’ ceangal valine tron ????raon SE14 aige tro dheuchainn ceangail bodhaig teasaichte HDAC6. Gu h-iongantach, lorg na h-ùghdaran le coimeas homology nach eil an raon SE14 an làthair ach ann an HDAC6 ann am prìomhairean. Eu-coltach ri prìomhadaiche (daonna agus muncaidh) HDAC6, chan eil luchag HDAC6 a’ ceangal ri valine. Tha an lorg seo a’ nochdadh na h-eadar-dhealachaidhean eadar diofar ghnèithean ann an inntrigeadh valine, a’ moladh gu bheil àite cudromach aig mean-fhàs gnè ann an inntrigeadh aminoideach.

Stèidhichte air a’ cho-dhùnadh gu bheil HDAC6 a’ ceangal valine gu dìreach tron ??àrainn SE14 aige, rinn na h-ùghdaran tuairmeas gum faodadh atharrachaidhean ann an neart ceangail HDAC6 agus valine buaidh a thoirt air an structar agus an gnìomh aige nuair a dh’ atharraicheas pailteas valine ann an ceallan. Tro shreath de dheuchainnean agus còmhla ris an litreachas air àite cudromach an àrainn SE14 ann an gleidheadh ????cytoplasmic HDAC6, lorg na h-ùghdaran gum faodadh easbhaidh valine intracellular gluasad HDAC6 a thoirt don niuclas. Bidh an roinn gnìomhach enzyme (DAC1 agus DAC2) a ’ceangal ris an roinn ghnìomhach (fearann ????CD) den DNA hydroxymethylase TET2, a’ brosnachadh deacetylation TET2, agus an uairsin a ’gnìomhachadh a ghnìomhachd enzyme. A’ cleachdadh dhòighean methylomics leithid WGBS, ACE-Seq agus MAB-Seq, dhearbh sinn cuideachd gum faod acras valine intracellular demethylation DNA gnìomhach a bhrosnachadh tro axis chomharran HDAC6-TET2. Roimhe sin, lorg sgioba Andre Nussenzweig gu robh demethylation DNA gnìomhach thymine DNA glycosylase (TDG) a bha an urra ri milleadh DNA aon-shreath air àrdachadh neuronal. Le bhith a’ cothlamadh TET2 ChIP-Seq le teicneòl(fā)as seicheamh àrd-thruaighe END-Seq agus ddC S1 END-Seq, cho-dhùin sinn gu bheil easbhaidh valine a’ brosnachadh milleadh DNA. Tha am milleadh DNA air adhbhrachadh le easbhaidh valine cuideachd an urra ris a’ mhilleadh aon shreath a dh’ adhbhraich excision TDG de oxymethylcytosine (5fC / 5caC).

Air an gabhail còmhla, lorg na h-ùghdaran mothachairean valine ùr-nodha agus airson a’ chiad uair shoilleirich iad an uidheamachd moileciuil leis am bi valine a’ cuingealachadh inntrigeadh milleadh DNA tro axis chomharran HDAC6-TET2-TDG, a’ cur taobh ùr ris an tuigse air gnìomh cuideam aminoideach ann an co-dhùnadh cinn-uidhe cealla.

Tha cuingealachadh daithead no cuimseachadh air metabolism agus mothachadh aminoideach air a thighinn gu bhith na ro-innleachd adhartach airson leudachadh beatha agus làimhseachadh mòran ghalaran, a’ toirt a-steach aillse. Leis gum faod bochdainn valine milleadh DNA adhbhrachadh, rinn na h-ùghdaran tuilleadh sgrùdaidh a bheil pàirt aig cuibhreachadh valine ann an làimhseachadh aillse. Ann am modal tumhair xenograft aillse colorectal, chuir daithead iomchaidh cuibhrichte le valine (0.41% valine, w / w) bacadh mòr air fàs tumhair le nas lugha de bhuaidhean. Anns gach cuid na buidhnean casg agus làimhseachaidh, sheall na h-ùghdaran tuilleadh gun do chuir daithead cuibhrichte le valine bacadh air tumorigenesis agus adhartas a’ cleachdadh modal PDX aillse colorectal. Ann an sampallan tumhair, bha ìrean valine lùghdaichte ceangailte gu dearbhach ri barrachd tar-ghluasadan niùclasach HDAC6, ìrean 5hmC, agus milleadh DNA. Leis gur e leigheas anticancer a th’ ann a bhith a’ toirt a-steach milleadh DNA, tha e comasach gu clinigeach casg a chuir air càradh DNA le bhith a’ cleachdadh luchd-dìon PARP. Fhuair na h-ùghdaran a-mach gun do chuir an cothlamadh de dhaithead cuibhrichte valine agus neach-dìon PARP talazoparib gu mòr ris a’ bhuaidh antitumor, a’ toirt seachad fianais làidir airson an leigheas airson aillse a làimhseachadh le bhith a’ toirt a-steach milleadh DNA.

Ann an co-dhùnadh, lorg an sgrùdadh gu bheil HDAC6 ann am prìomhairean na phròtain mothachaidh valine ùr-nodha a tha neo-eisimeileach bho luchd-mothachaidh traidiseanta, a’ nochdadh eadar-dhealachaidhean ann an mothachadh valine am measg diofar ghnèithean, a’ nochdadh àite cudromach mean-fhàs bith-eòl(fā)asach ann an mothachadh aminoideach.

A bharrachd air an sin, tha an sgrùdadh seo a’ soilleireachadh uidheamachd ùr de riaghladh eadar-ghnìomhach air cuideam metabolach beathachaidh, riaghladh epigenetic agus milleadh DNA, a ’leudachadh cho cudromach sa tha cuideam metabolach beathachaidh ann am bith-eòl(fā)as cuideam, agus a’ faighinn a-mach gum faodar am measgachadh de dhaithead cuibhrichte le valine agus luchd-bacadh PARP a chleachdadh mar ro-innleachd ùr airson làimhseachadh aillse.