Fig. 1. Meccanismo di attivazione del complesso TOR da parte della glutammina che si lega al complesso Pib2:quando la glutammina è disponibile, le cellule iniziano a crescere, mentre non è disponibile, iniziano l'autofagia. La regolazione è catalizzata dal complesso TOR, che è ulteriormente regolato legando la glutammina al complesso Pib2. Credito:Università di Osaka
Il corpo umano è composto da circa 35 trilioni di cellule, quindi si potrebbe dire che la crescita complessiva del corpo è la crescita delle singole cellule. Un nutriente essenziale per le cellule sono gli amminoacidi, gli elementi costitutivi delle proteine (uno dei tre principali nutrienti). La presenza o l'assenza di aminoacidi regola la crescita cellulare.
Un gruppo di ricerca dell'Università di Osaka guidato da Takeshi Noda ha scoperto che TOR (Target of Rapamicin), un complesso enzimatico che ha svolto un ruolo centrale nella crescita cellulare, autofagia controllata. Però, come l'informazione degli amminoacidi fosse trasmessa al complesso TOR e quale amminoacido fosse stato rilevato non era ben compreso.
Questo gruppo ha notato che Pib2 ha interagito con il complesso TOR ed ha esaminato i suoi meccanismi dettagliati nel lievito in erba. Nello specifico, hanno esaminato il ruolo delle molecole Pib2 in una cellula con metodi biologici cellulari, mutazioni di Pib2 mediante analisi genetica, e il legame del complesso Pib2 alla glutammina marcata con un isotopo radioattivo.
Infatti, sia il complesso Pib2 che il complesso TOR erano presenti sul vacuolo nelle cellule e legati o non legati a seconda della presenza di glutammina. Da questi riscontri, i ricercatori hanno scoperto che il complesso Pib2 si legava direttamente alla glutammina, complessi TOR attivati, e la crescita cellulare regolata e l'autofagia. I risultati dello studio sono stati pubblicati in Genetica PLoS .
Hirofumi Ukai, l'autore principale dell'articolo, ha dichiarato:"Quando ho visitato il Ghana nell'Africa occidentale come parte del Graduate Minor Program 'Cross-Boundary Innovation Program, ' Ho appreso del ritardo nella crescita dei bambini nei paesi in via di sviluppo a causa della carenza di aminoacidi, come lisina e treonina. Dopo essere tornato in Giappone, Ho proseguito il mio studio mentre mi chiedevo quale dei 20 tipi di amminoacidi fosse necessario per la crescita cellulare, verificando che la glutammina fosse di particolare importanza."
Si prevede che l'applicazione degli amminoacidi alla scienza nutrizionale porterà il trionfo sul cancro e altre malattie, nonché sulla sopravvivenza a lungo termine.
Fig. 2. Distribuzione intracellulare del complesso Pib2 e del complesso TOR:il complesso Pib2 e il complesso TOR sono collegati rispettivamente alle proteine fluorescenti verdi e rosse, e la loro localizzazione è stata osservata mediante microscopia a fluorescenza. Entrambi sono distribuiti sulla membrana vacuolare quando la glutammina è disponibile, e si riuniscono a un puncta quando la glutammina non è disponibile. Credito:Università di Osaka
