연구자들은 눈 색깔을 조절하는 것으로 알려진 4개의 Drosophila 유전자가 어 떻게 망막 조직의 건강에 필수적인지 조사했습니다.

대사 경로는 출발 성분을 다른 생성물로 전환시키는 일련의 세포 내 생화학 반응으로 구성됩니다. 외부 스트레스 요인과 결합된 대사 경로가 세포와 조직의 건강에 영향을 미친다는 증거가 증가하고 있습니다. 망막 또는 신경 퇴행성 질환을 포함한 많은 인간 질병은 대사 경로의 불균형과 관련이 있습니다.

Elisabeth Knust는 독일 드레스덴에 있는 Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics(MPI-CBG)의 연구팀을 이끌고 있으며, 스트레스 조건에서 망막 건강을 유지하는 이러한 대사 경로 중 하나의 필수적인 역할을 설명합니다. 그들은 고전을 공부했다 초파리 유전자 진사, 추기경, 흰색, 그리고 주홍, 원래 수십 년 전에 특성화되었으며 눈 색깔 색소 침착, 특히 파리 눈의 갈색 색소 형성에서의 역할로 인해 명명되었습니다. 이 유전자는 다양한 단계를 거쳐 아미노산 트립토판을 다른 생성물로 전환시키는 키누레닌 경로의 구성 요소를 암호화합니다. 이 연구에서 저자는 색소 형성에서의 역할과 무관하게 망막 건강에서 이 대사 경로의 기능을 강조했습니다.

Kynurenine 경로는 다양한 생물학적 과정을 조절하는 진화적으로 보존된 대사 경로입니다. 그것의 파괴는 망막을 포함한 뇌의 건강을 악화시키거나 향상시킬 수 있는 독성 또는 보호 생체 분자 또는 대사 산물의 축적을 초래할 수 있습니다. 이 중요한 대사 경로에 대한 지식은 최근 Plos Genetics 저널에 게재된 논문에서 MPI-CBG의 Emerita 이사인 Elisabeth Knust가 이끄는 연구팀에 의해 확장되었습니다. 이 대사 경로와 이를 조절하는 유전자의 현저한 보존을 인식하고, 그들은 망막 건강에서 개별 대사 산물의 역할을 밝히기 위한 모델 시스템으로 초파리를 사용했습니다. 연구원들은 네 가지 유전자를 살펴보았습니다. 진사, 추기경, 흰색 및 주홍색 – 파리에서 사라진 후 비정상적인 눈 색깔을 따서 명명되었습니다. “Kynurenine 경로는 파리에서 인간까지 보존되기 때문에, 우리는 이 유전자가 색소 형성에서의 역할과 독립적으로 망막 건강을 조절하는지 여부를 질문했습니다.”라고 이 연구의 주요 저자 중 한 명인 Sarita Hebbar는 말했습니다.

이를 알아내기 위해 과학자들은 초파리의 다양한 돌연변이를 연구하기 위해 유전학, 식이 변화 및 대사 산물의 생화학적 분석을 조합하여 사용했습니다. 초파리 멜라노가스터. 공저자인 Sofia Traikov는 Kynurenine 경로의 대사산물에 대한 생화학적 분석 방법을 개발했습니다. 이를 통해 연구자들은 다양한 대사 산물 수준을 망막의 건강 상태와 연결할 수 있었습니다. 그들은 3-하이드록시키누레닌(3OH-K)이라는 한 대사물질이 망막을 손상시킨다는 것을 발견했습니다. 더 중요한 것은 변성 정도가 독성 3OH-K와 키누렌산(KYNA)과 같은 보호 대사 산물 사이의 균형에 의해 영향을 받는 것이지 절대적인 양이 아님을 보여줄 수 있다는 것입니다. Sarita는 계속해서 다음과 같이 말했습니다. 이것은 Kynurenine 경로의 대사 산물 비율을 변경하여 특정 조건에서 망막 건강을 개선할 수 있음을 의미합니다.

또한, 이 4개의 유전자와 경로 내에서 4개의 별개의 단계를 표적으로 하여 연구자들은 3OH-K 자체의 축적뿐만 아니라 세포 내 위치와 추가 반응에서의 가용성도 입증할 수 있었습니다. 망막 건강에 중요합니다.

연구를 감독한 Elisabeth Knust는 “이 연구는 Kynurenine 경로가 색소 형성뿐만 아니라 개별 대사 산물의 수준이 망막 건강 유지에 중요한 역할을 한다는 것을 보여줍니다.”라고 말했습니다. 그녀는 “미래에는 다양한 신경변성 상태에서 관찰되는 손상된 키뉴레닌 경로 기능을 가진 질병에 대한 치료 전략에서 다양한 대사산물의 비율과 축적 및 활동의 특정 부위를 고려해야 합니다.”라고 결론지었습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/03/230323154215.htm