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.Tremendous Potential – Vitamin K Found To Prevent Cell Death
엄청난 잠재력 - 세포 사멸을 예방하는 비타민 K 발견
주제:세포헬름홀츠 센터 뮌헨인기 있는TU 드레스덴비타민 2022년 10월 3일 Helmholtz 뮌헨 작성 닥터 지주 비타민 캡슐 이 발견은 또한 비타민 K 치료가 ferroptosis 관련 질병을 치료하는 효과적인 방법이 될 수 있음을 시사합니다.
과학자들은 오랫동안 알려진 분자의 새로운 기능을 발견했습니다.Helmholtz Munich 의 연구원 팀 은 일반적으로 혈액 응고의 역할로 알려진 비타민 K의 새로운 기능을 발견했습니다. 과학자들은 완전히 환원된 형태의 비타민 K가 ferroptotic 세포 사멸을 효율적으로 억제함으로써 항산화제 역할을 한다는 것을 발견했습니다. Ferroptosis는 세포 철이 주요 역할을 하는 자연적인 유형의 세포 사멸이며 세포막의 산화적 분해가 특징입니다. 또한 연구자들은 FSP1이 비타민 K를 감소시키는 와파린에 둔감한 효소로 확인했으며, 이 효소의 정체는 추측되었지만 반세기 이상 동안 알려지지 않았습니다.
최근 몇 년 동안 ferroptosis는 알츠하이머 병 및 급성 장기 손상 을 포함한 여러 질병과 관련이 있습니다. 이 연구의 결과는 비타민 K 치료가 ferroptosis와 관련된 다양한 장애를 치료하는 새롭고 효과적인 방법이 될 수 있다는 아이디어를 뒷받침합니다.
비타민 K 페롭토시스 ferroptosis에 의해 죽어가는 "-"세포 "+"비타민 K는 ferroptosis를 효율적으로 예방합니다. 크레딧: Mishima et al., Nature 비타민 K는 강력한 ferroptosis 억제제입니다 ferroptosis 예방은 많은 퇴행성 질환의 치료에 매우 유망한 접근 방식으로 간주되기 때문에 ferroptosis를 조절하는 새로운 메커니즘과 화합물이 광범위하게 탐구되고 있습니다.
이 새로운 분자를 식별하기 위해 Helmholtz Munich의 대사 및 세포 사멸 연구소의 Eikan Mishima 박사와 Marcus Conrad 박사가 이끄는 연구원 팀과 Tohoku University(일본), University of Ottawa(캐나다)의 공동 작업자 ) 및 드레스덴 공과 대학 (독일)은 자연적으로 발생하는 많은 비타민과 그 유도체를 체계적으로 연구했습니다.
Marcus Conrad and Eikan Mishima A.S 박사 Marcus Conrad 박사, Helmholtz Munich의 대사 및 세포 사멸 연구소 소장 미시마 에이칸, 뮌헨 헬름홀츠 신진대사 및 세포사멸 연구소 선임 과학자. 크레딧: Helmholtz Munich (c) Bettina Proneth
"놀랍게도 우리는 필로퀴논(비타민 K1)과 메나퀴논-4(비타민 K2)를 포함한 비타민 K가 세포와 조직을 ferroptosis로부터 효율적으로 구출할 수 있음을 확인했습니다."라고 이 연구의 제1저자인 Dr. Eikan Mishima가 설명했습니다. 오랫동안 기다려온 비타민 K 환원 효소 FSP1의 해명 2019년 Marcus Conrad 박사 주변의 연구원 팀은 이미 효소를 ferroptosis의 새롭고 강력한 억제제로 확인했습니다: ferroptosis suppressor protein-1, short FSP1. 연구원들은 이제 완전히 환원된 형태의 비타민 K(비타민 K 하이드로퀴논)가 지질 이중층에 산소 라디칼을 가두어 ferroptosis를 억제하는 강력한 친유성 항산화제임을 발견했습니다. 또한, 그들은 FSP1이 비타민 K를 비타민 K 하이드로퀴논으로 효과적으로 전환시켜 새로운 비정규 비타민 K 순환을 일으키는 효소임을 발견했습니다. 비타민 K는 혈액 응고에 중요하기 때문에 과학자들은 FSP1이 가장 일반적으로 사용되는 항응고제 중 하나인 와파린에 내성을 갖는 비타민 K 감소 경로를 담당한다는 사실을 추가로 확인했습니다. 비타민 K 대사 이해의 돌파구 이 효소의 정체를 밝혀 혈액 응고에서 비타민 K 대사의 마지막 수수께끼를 풀고 비타민 K가 와파린 과다복용에 대한 해독제를 구성하는 이유에 대한 분자 메커니즘을 해명했습니다. "따라서 우리의 결과는 페로프토시스 연구와 비타민 K 생물학의 두 세계를 연결합니다. 그들은 ferroptosis와 관련된 질병에 대한 새로운 치료 전략 개발을 위한 디딤돌 역할을 할 것입니다.”라고 Dr. Marcus Conrad는 강조했습니다. 또한 ferroptosis는 가장 오래된 유형의 세포 사멸 중 하나일 가능성이 높기 때문에 연구원들은 비타민 K가 자연 발생 항산화제의 가장 오래된 유형 중 하나일 수 있다고 가정합니다. 마커스 콘래드 박사는 “따라서 생명체의 진화 과정에서 비타민 K의 역할에 대한 새로운 측면이 드러날 것으로 기대된다”고 설명했다.
참조: Eikan Mishima, Junya Ito, Zijun Wu, Toshitaka Nakamura, Adam Wahida, Sebastian Doll, Wulf Tonnus, Palina Nepachalovich, Elke Eggenhofer, Maceler Aldrovandi, Bernhard Henkelmann, Ken-ichi Yamada, Jonas Wanninger, Omkar Zilka, Emiko Sato, Regina Feederle, Daniela Hass, Adriano Maida, Andre Santos Days Dies, Andreas Linkermann, Edward K. Geissler, Kiyotaka Nakagawa, Takaaki Abe, Maria Fedorova, Bettina Proneth, Derek A 프랫, 마커스 콘래드, 2022년 8월 3일 , 네이처 DOI: 10.1038/s41586-022-05022-3
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과학자들은 열전 재료에서 놀라운 원자 행동을 발견
주제:암사슴듀크 대학교오크리지 국립연구소열전 2022년 10월 5일 미국 에너지부 작성 주석 기반 열전 재료 주석 기반 열전 재료의 원자 구조 및 역학에 대한 중성자 프로브는 낮은 열전도율에 대한 미시적 메커니즘을 해명했습니다. 크레딧: 오크 릿지 국립 연구소 PHYSICS OCTOBER 5, 2022
열전 열 전달 뒤에 있는 원자 메커니즘을 밝힙니다.
과학
열전 장치는 장치의 뜨거운 부분과 차가운 부분 사이의 온도 차이에서 전압을 생성하여 열 에너지를 전기로 변환합니다. 연구원들은 중성자를 사용하여 황화주석과 셀렌화주석의 단결정을 조사하여 원자 규모에서 변환 과정이 어떻게 일어나는지 더 잘 이해했습니다. 그들은 온도에 따른 변화를 측정했습니다. 테스트 결과 서로 다른 온도에서의 구조적 변화와 원자 진동(포논)의 주파수 사이에 강한 연관성이 있음을 발견했습니다.
이 연결은 재료가 열을 전도하는 방식에 영향을 줍니다. 이 연구는 또한 에너지 전환을 위한 이상적인 온도를 확인했습니다. 또한 연구자들이 향상된 열전 성능을 가진 새로운 재료를 만드는 데 사용할 수 있는 기본적인 과학적 통찰력을 제공했습니다. 영향 열전 재료는 청정 에너지 기술에 매우 중요합니다. 연구원들은 중성자 산란을 사용하여 포논 재정규화 메커니즘에 대한 세부 사항을 밝혀냈습니다. 이것은 두 가지 일반적인 열전 재료의 비정상적으로 낮은 열전도율을 설명하는 양자 역학 과정입니다. 이번 발견은 연구원들이 보다 효율적인 열전 장치를 위한 재료를 만드는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 재생 에너지 변환 기술을 개선하는 데 도움이 될 것입니다.
요약
열전은 열 에너지를 전기로 변환합니다. 그들은 기후 변화의 영향을 완화할 수 있는 청정 에너지 기술의 조합 중 하나입니다. 열전기의 한 가지 주요 과제는 상대적으로 낮은 효율과 제한된 수의 사용 가능한 재료입니다. 더 높은 효율의 재료를 설계하기 위해 과학자들은 초저 열전도도를 가능하게 하는 메커니즘에 대한 기본적인 이해가 필요합니다. 이 오랜 과학적 수수께끼를 해결하기 위해 Duke University 의 연구원들은 다른 기술로 보완된 중성자 산란 실험을 사용하여 전형적인 열전 재료인 황(S) 및 셀레늄(Se)으로 결정화된 주석(Sn)을 SnS 및 SnSe의 바이너리로 조사했습니다. Spallation Neutron Source 및 High Flux Isotope Reactor, Oak Ridge National Laboratory 의 DOE(Department of Energy) 사용자 시설에서 첨단 중성자 산란 장비를 사용하여 150K에서 1050K까지의 넓은 온도 범위에서 구조적 변화 및 포논 스펙트럼을 측정했습니다.
K, 원자 간격이 한 방향으로 확장되지만 다른 방향에서는 수축하는 800K에서 전이를 나타냅니다. 역학의 측정은 또한 감소된 열 전도에 대한 책임이 있는 전이에서 원자 진동 주파수의 극적인 감소에 대한 핵심 정보를 제공했습니다. 이 연구는 또한 관찰된 포논 거동이 할로겐화물 페로브스카이트, 산화물 강유전체 또는 불안정성에 가까운 열전기와 같은 유사한 상전이를 갖는 다른 많은 물질에 존재할 수 있음을 시사하여 에너지 변환 물질의 가능성을 크게 확장합니다.
참조: T. Lanigan-Atkins, S. Yang, JL Niedziela, D. Bansal, AF May, AA Puretzky, JYY Lin, DM Pajerowski, T. Hong, S.의 "SnS 및 SnSe에서 포논 분산의 확장된 부조화 붕괴" Chi, G. Ehlers 및 O. Delaire, 2020년 9월 4일, Nature Communications . DOI: 10.1038/s41467-020-18121-4 이 연구는 미국 에너지부 과학실, 기초 에너지 과학, 재료 과학 및 엔지니어링 부서의 지원을 받았습니다. 이 연구는 또한 미국 에너지부의 과학실 사용자 시설을 사용했습니다.
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