。其中,亮氨酸不仅可作为蛋白合成的底物,还对mRNA翻译过程起着重要的调节作用,亮氨酸对卫星细胞mTOR信号通路的影响#韩冰,石彦国,张根生,李次力,韩春然,叶暾昊*(哈尔滨商业大学食品工程学院,哈尔滨150076)510152025303540摘要:本研究探讨亮氨酸对卫星细胞mTOR信号通路关键激酶的影响。在提取的肌源卫星细胞中加入亮氨酸,采用免疫印迹的方法,考察了2mmol/L亮氨酸对卫星细胞mTOR、S6K、4EBP1、TSC2和Akt的蛋白磷酸化水平同时检测了对蛋白质合成和DNA合成速率的影响。结果可知,肌源卫星细胞在加入亮氨酸作用下,mTOR、S6K、4EBP1、TSC2和Akt的磷酸化明显激活,而采用mTOR的特异性抑制剂雷帕霉素处理细胞,能够立刻中止蛋白和DNA的合成,此时亮氨酸的激活无效。也就是说,亮氨酸可以通过激活mTOR信号通路关键激酶,从而活化卫星细胞。关键词:亮氨酸;卫星细胞;mTOR;信号通路中图分类号:TS201.4EffectofleucineonmTORsignalinginmyogenicsatellitecellsHANBing,SHIYanguo,ZHANGGensheng,LICili,HANChunran,YETunhao(CollegeofFoodScienceandEngineering,HarbinUniversityofCommerce,Harbin150076)Abstract:TheeffectofleucineoncrucialkinasesofmTORsignalpathwaywasinvestigated.2mmol/LLeucinewasaddedinsatellitecellsfrompig,andwesternblottingwaschosentoilluminatetheinfluencesofleucineonphospharylationofmTOR、S6K、4EBP1、TSC2andAkt,atthesametime,proteinsynthesisandDNAproliferationwereconducted.Resultsshown,phospharylationofmTOR、S6K、4EBP1、TSC2andAktweresignificantlyincreased,RapamycinastheinhibitorofmTORwasaddedinsatellitecells,proteinsynthesisandDNAproliferationwereallterminatedinspiteofactivationofleucine.Inaword,leucinecanactivatesatellitecellbyactivatingcrucialkinasesofmTORsignalpathway.Keywords:leucine;satellitecell;mTOR;signalpathway0引言氨基酸是动物机体蛋白质的基本组成单位。近年来,营养学者提出了功能性氨基酸的概念,功能性氨基酸是指除了可以合成蛋白质外还具有其他特殊功能的氨基酸,其不仅在维持动物正常生长方面是必需的,而且对很多生物活性物质的合成也是必需的,主要包括精氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甘氨酸、脯氨酸、色氨酸和含硫氨基酸等氨基酸[1,2]亮氨酸可能通过调节哺乳动物雷帕霉素把蛋白(mammaliantargetofrapamycin,mTOR)信号通路来促进蛋白质的合成。mTOR是雷帕霉素的靶分子,是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,可通过调节细胞周期、蛋白质合成和降解、细胞能量代谢等多种途径发挥重要的生理功能,在细胞增殖、生长、分化,以及调节动物摄食,调节脂肪代谢等过程中起着中心调控点的作用[3-5]。因此,我们假设亮氨酸可能通过活化mTOR信号,进而激活肌源卫星细胞,最终促进肌肉发育。本实验以原代培养的肌源卫星细胞为实验对象,考察亮氨酸通过对肌源卫星细胞的刺激,进而影响肌肉发育的情况。基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金(20112332120002)作者简介:韩冰,(1979-),女,副教授,畜产品生物化学。hb790118@163.com-1-1材料与方法1.1实验材料与设备451.1.1实验材料与试剂抗体:P-mTOR(Ser2448),P-S6K(Thr389),P-Akt(Ser473),P-TSC2(Thr1462),P-4EBP1(Thr37/46),myogenin(Cellsignaling);β-actin抗体(美国Lowa州立大学);辣根过氧化物酶标记的二抗(Cellsignaling)DMEM细胞培养基(sigma);蛋白预染marker(sigma);脱脂乳;L-亮氨酸、胰蛋505560白酶、胎牛血清、马血清、牛血清白蛋白、硝酸纤维素膜、胶原酶、定影液、显影液、青霉素和链霉素(Sigma);雷帕霉素(EMD生物)免疫组化ABC套装(Vector);ECL化学发光底物(AmershanBioscience);曝光胶片(Kodak);L-2,3,4,5,6-3H]苯基甲氨酸(AmershamBioscience);3H]胸腺嘧啶核苷(PerkinElmer);闪烁液(FisherScientific)。其它分析纯试剂:HEPES、氯化钠、NP-40、甘油、钒酸钠、氟化钠、氯化镁、氯化钙、乙二胺四乙酸二钠盐(Ethylenediaminetetraaceticacid,Na2EDTA)、十二...