蛋氨酸通过T1R1/T1R3激活C2C12成肌细胞mTOR信号
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摘要
本试验旨在筛选能够激活骨骼肌细胞内雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)活性的特定氨基酸,并探讨味觉受体1家族1型/3型(T1R1/T1R3)在氨基酸激活mTORC1活性中的作用。选用C2C12成肌细胞为研究对象,饥饿处理后添加50 mmol/L不同L-氨基酸(丝氨酸、精氨酸、苏氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、谷氨酰胺或甘氨酸)刺激细胞1 h,收集总蛋白,检测mTOR及其下游靶蛋白核糖体蛋白S6激酶1(S6K1)的磷酸化水平;检测蛋氨酸处理下胞内Ca~(2+)浓度及胞外信号调节蛋白激酶1/2(ERK1/2)磷酸化水平的变化。并研究Ca~(2+)螯合剂BAPTA-AM(10μmol/L)、T1R1/T1R3信号增强剂肌苷5′-单磷酸(IMP)(1 mM/L)及ERK1/2活性抑制剂U0126(15μmol/L)对蛋氨酸诱导mTOR激或的影响;最后在TIR1干扰的细胞中研究蛋氨酸对Ca~(2+)、ERK1/2和mTOR信号的影响。结果表明:1)只有蛋氨酸能极显著提高mTOR和S6K1的磷酸化水平(P<0.01),其他氨基酸效果不显著(P>0.05)。2)蛋氨酸处理显著增加胞内Ca~(2+)浓度(P<0.05),极显著提高ERK1/2的磷酸化水平(P<0.01)。3)在蛋氨酸刺激下,BAPTA-AM和U0126能够显著降低胞内Ca~(2+)浓度及ERK1/2磷酸化水平(P<0.05),同时极显著降低mTOR和S6K1的磷酸化水平(P<0.01)。4)与蛋氨酸处理相比,IMP处理能进一步提高mTOR和S6K1的磷酸化水平。在T1R1干扰的细胞中,蛋氨酸促进细胞内Ca~(2+)浓度、mTOR和S6K1活性提高的能力限制下降。以上结果提示,在所有待筛选的7种氨基酸中,只有蛋氨酸能激活C2C12成肌细胞内mTORC1活性,其调节作用是通过上调T1R1/T1R3-PLCβ-Ca2+-ERK1/2信号通路活性来实现的。
引文

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