연구는 뇌 노화와 알츠하이머병에서 글루타메이트 tRNA 단편의 핵심 역할을 밝힙니다
최근 리뷰 : 14.06.2024
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중국 과학기술대학교(USTC) Liu Qiang 교수 팀이 세포 대사 저널에 발표한 연구 기사는 글루타메이트의 중요한 역할을 보여줍니다. 뇌 노화 및 알츠하이머병의 tRNA 단편.
이 연구에서는 글루타민성 뉴런의 미토콘드리아에 있는 핵 암호화 tRNAGlu에서 생성되는 작은 전달 RNA(tsRNA) 유래 RNA인 Glu-5'tsRNA-CTC의 연령 관련 축적이 밝혀졌습니다. 이러한 비정상적인 축적은 미토콘드리아 단백질 번역과 크리스태 구조를 방해하여 궁극적으로 뇌 노화와 알츠하이머병의 병리학적 과정을 가속화합니다.
뇌 노화는 인지 기능 저하로 이어지는 피할 수 없는 자연스러운 과정입니다. 신경퇴행성 질환인 알츠하이머병은 노인 치매의 가장 흔한 원인이며, 인지 장애가 두드러진 특징입니다. 미토콘드리아는 세포에 에너지를 공급합니다. 연구에 따르면 미토콘드리아 기능 장애는 뇌 노화 및 알츠하이머병과 밀접하게 연관되어 있는 것으로 나타났습니다.
미토콘드리아 Glu-5'tsRNA-CTC는 mt-tRNALeu와 leucyl-tRNA 합성효소 2(LARS2)의 결합을 방해하여 mt-tRNALeu 아미노아실화와 미토콘드리아 암호화 단백질의 번역을 손상시킵니다. 미토콘드리아 번역의 결함은 크리스태 구조를 방해하여 글루타미나제(GLS) 의존성 글루타민 생산이 손상되고 시냅스 글루타메이트 수준이 감소합니다. 또한 Glu-5'tsRNA-CTC 수준을 낮추면 미토콘드리아 크리스태, 글루타민 대사, 시냅스 구조 및 기억의 노화 관련 결함으로부터 노화된 뇌를 보호할 수 있습니다.
뇌 노화와 알츠하이머병에서 tRNA 단편의 조절 메커니즘에 대한 도식적 표현. LIU Qiang 외
Liu와 그의 팀은 뇌 노화와 알츠하이머병에서 글루타메이트 tRNA 단편의 중요한 역할을 밝혀 인지 저하를 늦추는 새로운 접근법을 제안했습니다. 연구진은 이러한 tRNA 단편을 표적으로 삼아 늙은 쥐의 뇌에 주입하는 안티센스 올리고뉴클레오티드를 개발했습니다. 이 개입은 나이든 쥐의 학습 및 기억 문제를 크게 완화했습니다.
글루타메이트 수준을 유지하는 데 있어 정상적인 미토콘드리아 크리스타 초미세구조의 생리학적 역할을 밝히는 것 외에도, 이 연구에서는 뇌 노화 및 노화 관련 기억력 감퇴에서 전달 RNA의 병리학적 역할도 확인했습니다.