MOTS-C (40MG)

Beskrivelse

MOTS-c Peptide

Overview

The MOTS-c (mitochondrial open-reading-frame of the 12S rRNA-c) peptide is a novel mitochondrial-derived peptide. It is a short peptide consisting of 16 amino acids that is expressed in tissues and plasma, indicating a cell-specific and hormonal role ⁽¹⁾ . With the potential to function as both a cell-specific compound and a hormone, this peptide likely acts by stimulating the AMP-activated protein kinase (AMPK) pathway. Only two mitochondrial-derived peptides (MDPs), Humanin and MOTS-c, have been studied. When metabolic stress occurs in the organism, the peptide is thought to translocate to the nuclei of cellular tissues and alter gene expression. The MOTS-c peptide can also be released extracellularly and is known as a “ mitochondrial hormone ” or simply as a “ mitokine ” ^{(2, 3)} .

Chemical Composition ⁽⁴⁾

Molecular formula: C ₁₀₁ H ₁₅₂ N ₂₈ O ₂₂ S ₂

Molecular weight: 2174.64 g/mol

Other Known Names: Mitochondrial-derived peptide MOTS-c, Mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA-c

Research and Clinical Studies

Dyreforsøgsmodeller har indikeret flere potentielle virkninger af MOTS-c-peptidet, herunder øget fysisk ydeevne, reguleret celle- og vævsmetabolisme samt myoblast-tilpasning ⁽²⁾. Forskning antyder, at disse virkninger primært kan afhænge af alder og aldersrelaterede ændringer i MOTS-c-ekspression. Forskerne antyder, at MOTS-c-niveauer og -aktivitet kan falde, hvilket hentyder til en rolle i cellealdringsprocessen og udviklingen af aldersrelateret metabolisk dysfunktion ⁽¹⁾. Desuden kan MOTS-c interagere med kendte aldringsregulatorer såsom NAD+ og sirtuiner, hvilket indikerer dets involvering i veje, der potentielt modulerer cellens levetid ⁽¹⁾. Ifølge Joseph C. Reynolds et al.: “Mitokondrier er centrale metaboliske organeller med stærke implikationer for cellealdring, som også koordinerer brede fysiologiske funktioner, delvist ved hjælp af peptider kodet inden for deres uafhængige genomer.” ⁽⁴⁾ Peptidets endogene ekspression er også blevet foreslået at blive boostet via fysisk aktivitet, hvilket potentielt kan forbedre cellemetabolismen ⁽⁵⁾.

MOTS-c Peptid og Muskelmetabolisme

Med stigende alder har skelettetmuskulatur en tendens til at udvikle insulinresistens, hvilket fører til nedsat glukoseoptagelse. Ved udsættelse for peptidet kan skelemuskulaturen stimuleres med en forbedret respons i retning af AMPK-aktivering. Som følge heraf kan ekspressionen af glukosetransportører stige, hvilket potentielt kan forbedre skelemusklernes metabolisme samt fremme skelemusklernes funktion og vækst. Derudover antages MOTS-c’s virkninger at omfatte målrettet påvirkning af metaboliske veje såsom folat-methionin-cyklussen og purin-biosyntesen. Denne målrettede påvirkning kan potentielt føre til en modulation af cellemetabolismen, herunder virkninger på glukoseoptagelse og lipidudnyttelse. Peptidets påvirkning kan involvere et skift i metaboliske prioriteter i cellen, hvilket muligvis påvirker balancen mellem anabolske og katabolske processer. I systemisk metabolisme antages MOTS-c at fungere som et mitokondriehormon, hvor cirkulerende peptidniveauer ser ud til at påvirke metaboliske funktioner i skeletmuskulatur og muligvis fedtvæv. Dets potentielle regulerende virkninger på glukosehomeostase og insulinhandling antyder en bredere hormonel rolle i energibalance og næringsstofsansning på tværs af forskellige væv ⁽¹⁾.

MOTS-c Peptid og Fedtcelismetabolisme

Forskning har antydet, at peptidet potentielt kan forlade mitokondriets placering, translokere til cellekerner og muligvis ændre genudtrykket. Mere specifikt kan peptidet interagere med en bred vifte af gener, især dem med antioxidante respons-elementer (ARE), hvilket hentyder til et potentielt regulerende forhold til stress-responsive transkriptionsfaktorer som NRF2. Sådanne fund antyder et genetisk integreret system af mitonukleær kommunikation, hvor både mitokondrielle og nukleære genomer kan kode for faktorer, der krydsregulerer hinanden. Denne handling kan til gengæld ændre begrænsningen af glukoseoptagelse ⁽⁶⁾. Denne hypotese blev først foreslået ud fra et studie, hvor forsøgsmus fik fedtholdig mad, og kun halvdelen fik peptidet. Forskerne indikerede, at MOTS-c potentielt kan påvirke cellemetabolismen ved direkte at hæmme folatcyklus-forbundet de novo purin-biosyntese, hvilket fører til AMPK-aktivering. Sådanne virkninger hentyder til en bredere rolle for peptidet i reguleringen af insulinfølsomhed og metabolisk homeostase, hvilket giver indsigt i dets præventive potentiale mod aldersafhængig og fedtinduceret insulinresistens samt diætinduceret fedme. Studiet præsenterer understøttende data, der tyder på, at peptidet kan stimulere glukoseudnyttelse, påvirke methionin-folatcyklussen og fremme AMPK-aktivering. Disse cellerespons antyder, at MOTS-c kan koordinere forskellige metaboliske processer, herunder glukose- og lipidmetabolisme. Følgelig var de murinmodeller, der blev udsat for peptidet, magrere og mere energiske end resten, hvilket yderligere indikerer, at peptidet kan forhindre fedtophobning og fremprovokere glukoseoptagelse via AMPK-vejen ⁽³⁾.

MOTS-c Peptid og Knogler

MOTS-c-peptidet er blevet foreslået at regulere transforming growth factor beta (TGF-beta)/SMAD-vejen, hvilket kan have dybdegående indflydelse på knoglevæv ⁽⁷⁾. Mere specifikt kan MOTS-c’s virkninger involvere opregulering af TGF-beta/Smad-vej-relaterede gener, herunder TGF-beta1, TGF-beta2 og Smad7, hvilket antyder en afgørende rolle for denne vej i MOTS-c-medieret osteogen differentiation. Denne hypotese understøttes yderligere af, at den osteogene differentiation fremmet af MOTS-c vendes ved nedslukning (knockdown) af TGF-beta1, hvilket indikerer, at MOTS-c’s virkninger i det mindste delvist medieres gennem TGF-beta/Smad-vejen ⁽⁷⁾. Peptidet kan også stimulere ekspressionen af osteogenese-relaterede gener såsom ALP, Bglap og Runx2. Således kan dette peptid stimulere SMAD-vejen i osteoblastceller, hvilket muligvis forbedrer knogletæthed og styrke. Når det blev undersøgt i knoglemarvsceller, så denne forbindelse ud til at udløse differentieringen af stamcellerne, hvilket kan føre til udvikling af knoglevæv.

MOTS-c Peptid og Hjertefunktion

Peptidet er ikke af forskere blevet foreslået til direkte at påvirke hjertefunktionen; i stedet antager forskere, at peptidet udøver potentiale på endotelcellerne, der foret blodkarrene indvendigt. Disse endotelvæv anses for at påvirke blodtryk og koagulation. Forskerne har mistanke om, at der er en positiv korrelation mellem MOTS-c-niveauer og mikrovaskulær samt epikardiel endotelfunktion. Sådanne fund antyder forsigtigt MOTS-c som en potentiel biomarkør for endotelfunktion, hvor studiet afslører et nuanceret forhold mellem MOTS-c-niveauer og vaskulær reaktivitet ⁽⁸⁾. Endvidere antydede forskningen, at når mus blev udsat for MOTS-c, så det ud til at forbedre endotelvævenes funktion og dermed muligvis lette dysfunktion ⁽⁸⁾. Det mekanistiske grundlag for MOTS-c’s virkning på endotelfunktionen forbliver spekulativt, men kan involvere aktivering af AMPK ⁽⁸⁾.

MOTS-c Peptid og Cellelevetid

Forskning har antydet, at peptidet kan være forbundet med forøget levetid på celleniveau. Peptidet indeholder typisk en glutaminrest, men når denne erstattes af lysin, kan den nye forbindelse udvise en funktionel ændring. Forskere indtil videre er opmærksomme på, at funktionaliteten af glutamin- og lysingrupperne er vidt forskellig, men hvordan denne specifikke strukturelle ændring påvirker peptidets funktionalitet er endnu ikke fuldt forstået. Noriyuki Fuku et al. antyder, at der er “en biologisk sammenhæng mellem MOTS-c og forlænget levetid gennem den putative endokrine handling af denne mitokin. Yderligere mekanistisk forskning er nødvendig for at fastslå den funktionelle betydning af polymorfi og den potentielle indflydelse af MOTS-c i […] aldringsprocessen.” ⁽⁹⁾

MOTS-c peptid er kun tilgængeligt til forsknings- og laboratorieformål. Gennemgå og overhold venligst vores Vilkår og betingelser før du bestiller.

Referencer

1. Lee C, Kim KH, Cohen P. MOTS-c: A novel mitochondrial-derived peptide regulating muscle and fat metabolism. Free Radic Biol Med. 2016 Nov;100:182-187. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2016.05.015. Epub 2016 May 20. PMID: 27216708; PMCID: PMC5116416. Tilgængelig fra: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5116416/
2. Mohtashami Z, Singh MK, Salimiaghdam N, Ozgul M, Kenney MC. Most Recent Mitochondrial Derived Peptide in Human Aging and Age-Related Diseases. Int J Mol Sci. 2022 Oct 9;23(19):11991. doi: 10.3390/ijms231911991. PMID: 36233287; PMCID: PMC9570330. Tilgængelig fra: https://doi.org/10.3390/ijms231911991
3. Lee C, Zeng J, Drew BG, Sallam T, Martin-Montalvo A, Wan J, Kim SJ, Mehta H, Hevener AL, de Cabo R, Cohen P. The mitochondrial-derived peptide MOTS-c promotes metabolic homeostasis and reduces obesity and insulin resistance. Cell Metab. 2015 Mar 3;21(3):443-54. doi: 10.1016/j.cmet.2015.02.009. PMID: 25738459; PMCID: PMC4350682. Available from: https://doi.org/10.1016/j.cmet.2015.02.009
4. Lu H, Wei M, Zhai Y, Li Q, Ye Z, Wang L, Luo W, Chen J, Lu Z. MOTS-c peptide regulates adipose homeostasis to prevent ovariectomy-induced metabolic dysfunction. J Mol Med (Berl). 2019 Apr;97(4):473-485. doi: 10.1007/s00109-018-01738-w. Epub 2019 Feb 6. PMID: 30725119. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30725119/
5. Reynolds JC, Lai RW, Woodhead JST, Joly JH, Mitchell CJ, Cameron-Smith D, Lu R, Cohen P, Graham NA, Benayoun BA, Merry TL, Lee C. MOTS-c is an exercise-induced mitochondrial-encoded regulator of age-dependent physical decline and muscle homeostasis. Night Commun. 2021 Jan 20;12(1):470. doi: 10.1038/s41467-020-20790-0. PMID: 33473109; PMCID: PMC7817758. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33473109/
6. Kim KH, Son JM, Benayoun BA, Lee C. The Mitochondrial-Encoded Peptide MOTS-c Translocates to the Nucleus to Regulate Nuclear Gene Expression in Response to Metabolic Stress. Cell Metab. 2018 Sep 4;28(3):516-524.e7. doi: 10.1016/j.cmet.2018.06.008. Epub 2018 Jul 5. PMID: 29983246; PMCID: PMC6185997. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6185997/
7. Hu BT, Chen WZ. MOTS-c improves osteoporosis by promoting osteogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells via the TGF-β/Smad pathway. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2018 Nov;22(21):7156-7163. doi: 10.26355/eurrev_201811_16247. PMID: 30468456. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30468456/
8. Qin Q, Delrio S, Wan J, Jay Widmer R, Cohen P, Lerman LO, Lerman A. Downregulation of circulating MOTS-c levels in patients with coronary endothelial dysfunction. Int J Cardiol. 2018 Mar 1;254:23-27. doi: 10.1016/j.ijcard.2017.12.001. Epub 2017 Dec 6. PMID: 29242099; PMCID: PMC5815915. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29242099/
9. Fuku N, et al. The mitochondrial-derived peptide: A player in exceptional longevity? Aging Cell. 2015;14(6):1097-1100. doi: 10.1111/acel.12389. Available from: https://dx.doi.org/10.1111/acel.12389