Fig. 1. Mecanismo de activación del complejo TOR por la unión de la glutamina al complejo Pib2:cuando hay glutamina disponible, las células comienzan a crecer, mientras no esté disponible, comienzan la autofagia. La regulación está catalizada por el complejo TOR, que se regula además uniendo la glutamina al complejo Pib2. Crédito:Universidad de Osaka
El cuerpo humano consta de aproximadamente 35 billones de células, por lo que se podría decir que el crecimiento corporal general es el crecimiento de células individuales. Un nutriente esencial para las células son los aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas (uno de los tres nutrientes principales). La presencia o ausencia de aminoácidos regula el crecimiento celular.
Un grupo de investigación de la Universidad de Osaka dirigido por Takeshi Noda descubrió que TOR (Target of Rapamycin), un complejo enzimático que jugó un papel central en el crecimiento celular, autofagia controlada. Sin embargo, No se entendía bien cómo se transmitía la información de los aminoácidos al complejo TOR y qué aminoácido se detectaba.
Este grupo notó que Pib2 interactuaba con el complejo TOR y examinó sus mecanismos detallados en la gemación de la levadura. Específicamente, examinaron el papel de las moléculas de Pib2 en una célula mediante métodos biológicos celulares, mutaciones de Pib2 por análisis genético, y la unión del complejo Pib2 a la glutamina marcada con un isótopo radiactivo.
De hecho, tanto el complejo Pib2 como el complejo TOR estaban presentes en la vacuola de las células y unidos o no unidos según la presencia de glutamina. A partir de estos hallazgos, los investigadores encontraron que el complejo Pib2 se unía directamente a la glutamina, complejos TOR activados, y crecimiento celular regulado y autofagia. Los resultados de su estudio se publicaron en Genética PLoS .
Hirofumi Ukai, el autor principal del artículo, dijo "Cuando visité Ghana en África Occidental como parte del Programa de Innovación Transfronteriza del Programa de Graduados Menores, 'Aprendí sobre el crecimiento retardado en los bebés en los países en desarrollo debido a la deficiencia de aminoácidos, como lisina y treonina. Después de regresar a Japón, Proseguí mi estudio mientras me preguntaba cuál de los 20 tipos de aminoácidos eran necesarios para el crecimiento celular, verificando que la glutamina era de especial importancia ".
Se espera que la aplicación de los aminoácidos a la ciencia de la nutrición triunfe sobre el cáncer y otras enfermedades, así como la supervivencia a largo plazo.
Fig. 2. Distribución intracelular del complejo Pib2 y del complejo TOR:el complejo Pib2 y el complejo TOR están unidos a proteínas fluorescentes verde y roja, respectivamente, y su localización se observó mediante microscopía fluorescente. Ambos se distribuyen sobre la membrana vacuolar cuando hay glutamina disponible. y se reúnen en un punto cuando la glutamina no está disponible. Crédito:Universidad de Osaka
