L-seryna jest naturalnie występującym aminokwasem dietetycznym, który niedawno ponownie otrzymał uwagę jako potencjalna terapia w leczeniu stwardnienia zanikowego bocznego (ALS), choroby Alzheimera (AD), dziedzicznej czuciowej neuropatii autonomicznej typu i (HSAN1).), oraz indukcja i utrzymanie snu. Wcześniej informowaliśmy, że L-seryna działa jako konkurencyjny inhibitor toksyczności L-BMAA w hodowlach komórkowych i od tego czasu badaliśmy neuroprotekcyjne działanie L-seryny niezależnie od neurotoksyczności wywołanej l-bmaa. Na przykład w fazie i, zatwierdzonej przez FDA badania klinicznego na ludziach z udziałem 20 pacjentów z ALS, Nasze laboratorium poinformowało, że 30 g l-seryny na dobę było bezpieczne, dobrze tolerowane i spowalniało postęp choroby w grupie 5 pacjentów. Pomimo rosnących dowodów na przydatność l-seryny w klinice, niewiele wiadomo o mechanizmie działania obserwowanej neuroprotekcji. Wcześniej informowaliśmy, w hodowlach komórek SH-SY5Y, że sama l-seryna może rozregulować nie rozłożoną odpowiedź białkową (UPR) i zwiększyć translację izomerazy dwusiarczkowej białka opiekuńczego (PDI), a mechanizmy te mogą przyczyniać się do klirensu nieprawidłowo lub nie rozłożonych białek. Tutaj dalej badamy szlaki zaangażowane w klirens białka, gdy l-seryna jest obecna w niskich i wysokich stężeniach w hodowli komórkowej. Inkubowaliśmy komórki SH-SY5Y w obecności i braku L-seryny i mierzyliśmy zmiany aktywności enzymów proteolitycznych z układu autofagiczno-lizosomalnego, katepsyny B, katepsyny L i arylosulfatazy oraz specyficzną aktywność proteasomu, hydrolizującego peptydyglutamylo-peptydowego (PGPH) (zwanego również kaspazopodobnym), chymotrypsyny i trypsyny. W naszych warunkach informujemy, że L-seryna selektywnie indukowała aktywność enzymów autofagiczno-lizosomalnych, katepsyn B i L, ale nie żadnej z aktywności hydrolizujących proteasomy. Aby umożliwić porównanie z poprzednimi pracami, inkubowaliśmy również komórki z L-BMAA i nie zgłaszaliśmy wpływu na aktywność autofagicznych lizosomów lub proteasomów. Opracowaliśmy również skrypt open-source do automatyzacji obliczeń regresji liniowej danych kinetycznych. Zaburzenie lub niepowodzenie autofagii jest charakterystyczne dla wielu chorób neurodegeneracyjnych; tak więc aktywacja proteolizy autofagowo-lizosomalnej może przyczyniać się do neuroprotekcyjnego działania L-seryny, co odnotowano w hodowlach komórkowych i badaniach klinicznych na ludziach.
