Error-prone muscle protein rebuilding may limit lifespan gains from intermittent rapamycin
Nascent protein error burdenIn old muscle, protein rebuilding between fasting-mimetic pulses may introduce faulty proteins that limit rapamycin's lifespan benefit.
Full text
В старой мышце восстановительный всплеск синтеза после каждого импульса миметика голодания создаёт непропорционально много белков с ошибками трансляции. Их включение в долгоживущие комплексы распространяет функциональные дефекты на ранее сохранные структуры. Поэтому избирательное подавление межимпульсного восстановления мышечного белка может усилить продление жизни рапамицином даже при уменьшении мышечной массы и силы, если сохраняется достаточная повседневная работоспособность. Радикальная часть гипотезы состоит в том, что восстановление массы после каждого импульса само становится главным источником позднего вреда. Предлагаемый новый миметик воспроизводит физиологическое ограничение синтеза дефектных белков: короткий импульс подавления комплекса 1 мишени рапамицина (mTORC1) сочетается с умеренным ограничением инициации трансляции в старых мышечных волокнах во время восстановительного всплеска. Такой механизм должен стабилизировать SPV_3 через уменьшение образования новых повреждений.
При одинаковом подавлении mTORC1 и сопоставимом противоопухолевом действии блокада восстановительного синтеза увеличит выигрыш оставшейся жизни относительно одного рапамицина, одновременно снизив абсолютное образование ошибочных пептидов и их включение в белковые комплексы.
Full text
Решающий результат: повышение точности трансляции при восстановленном объёме синтеза устранит преимущество блокады и позволит безопасно восстановить мышечную массу. Если точность восстановлена, но блокада синтеза по-прежнему необходима, предложенный механизм опровергнут.
При равном дефиците мышечного белка потеря выигрыша жизни будет зависеть от амплитуды механической нагрузки и исходной протяжённости дефектов.
Full text
В изолированных мышцах редкие сокращения с высокой пиковой силой вызовут большее распространение дефектов, чем частые слабые сокращения с сопоставимой суммарной работой. В организме ограничение пиковых нагрузок при сохранении обычной активности частично восстановит пользу миметика, хотя синтез белка останется подавленным. Отсутствие зависимости роста дефектов от локального напряжения и их исходного размера опровергнет предложенный перенос.
Repairing existing muscle proteins may preserve rapamycin’s lifespan benefit without new synthesis predicts instead: Предварительное повышение активности PCMT1 сохранит функцию мышц и выигрыш жизни от миметика при продолжающемся подавлении нового синтеза и отсутствии восстановления белковой массы. Каталитически неактивный PCMT1 такого эффекта не даст. Восстановление функции будет сопровождаться уменьшением изоаспартильных повреждений именно в ранее меченных белках. Если такие повреждения устранены, но функция и выживание остаются нарушенными, гипотеза уступит механической или митохондриальной альтернативе.
Mismatched respiratory subunit production may erase the benefits of fasting mimetics predicts instead: При подавленном восстановительном синтезе частичное согласованное снижение митохондриальной трансляции сохранит большую долю собранных дыхательных комплексов, дыхательный резерв и выигрыш жизни от миметика. Общий объём синтеза при этом дополнительно уменьшится. Зависимость будет иметь оптимум: чрезмерное подавление обоих аппаратов ухудшит функцию. Если подтверждённое исправление соотношения субъединиц и их сборки не восстановит переносимость и пользу миметика, гипотеза опровергнута.