在服用额外的氨基酸补充剂之前要三思
饮食是重要的燃料生长和细胞机制，因此，在一个活的有机体的生存起着重要作用。我们饮食的重要组成部分之一是蛋白质，它是由称为氨基酸的生物分子的不同组合组成的。如今，我们经常在药店或不同的广告平台上看到大瓶的不同氨基酸补充剂。在食品工业中，几种氨基酸被用作调味剂、防腐剂和食品强化。氨基酸是我们营养的重要组成部分，缺乏氨基酸对我们的健康有害。然而，在我们决定在饮食中添加额外的氨基酸之前，我们需要了解许多重要的问题，比如:过量摄入氨基酸会产生什么影响?我们都需要补充氨基酸吗?我们的基因决定了这些氨基酸的作用吗?
图1所示。
科学文献表明，个体氨基酸水平的升高与不同的神经和代谢紊乱有关。各种报告也强调了过量氨基酸的毒性作用，但毒性机制尚不清楚。在这项研究中，我们选择半胱氨酸，一种含有氨基酸的硫醇，来了解由于其在细胞水平上过量而引起的系统性改变。在这项研究中使用的模型系统是酵母-是的，它也用于酿酒和面包。科学家经常使用酵母来了解许多生物过程，因为它是最简单的单细胞模型系统，但却具有模仿人类细胞的特征。从酵母中获得的知识通常用于了解人类的基本分子过程。在像人类一样的酵母中，细胞信息存储在称为DNA的遗传物质中，DNA的信息传递给另一种称为信使RNA (mRNA)的分子，信使RNA然后被翻译成以氨基酸为基础的蛋白质，这些以酶形式存在的蛋白质对合成代谢产物很重要，代谢产物调节细胞的代谢平衡。研究细胞DNA的某个片段的作用被称为遗传学;鉴定和定量细胞中RNA、蛋白质和代谢物总量的研究分别称为转录组学、蛋白质组学和代谢组学。我们使用了所有这些方法来了解酵母中过量半胱氨酸的影响。 We find that high levels of cysteine inhibit the growth of yeast and lead to an imbalance in the levels of other amino acids. Cysteine plays an important role in the formation of proteins, but we find that high levels of cysteine inhibits overall protein synthesis. Although cysteine inhibited total protein synthesis, it increased the expression of some specific proteins involved in branched chain amino acid synthesis. To understand the role of other amino acids during excess cysteine, we added other amino acids in combination with cysteine, and found that the addition of leucine, a branched chain amino acid, alleviated the negative effect of cysteine. We then screened ∼4,500 genes in yeast and found that deletion of a gene called NCL1 drastically increased the toxicity of cysteine; even leucine was unable to decrease the toxicity of cysteine. During protein synthesis, the information from mRNA is decoded by the help of transfer RNA (tRNA), which carries specific amino acids to build the protein.NCL1 encodes for a protein called leucine tRNA methyltransferase, an enzyme that methylates the t-RNA which carries leucine. Interestingly, we found that NCL1 is important for converting leucine to keto-leucine, the absence of which blocks tricarboxylic acid cycle (TCA), a metabolic cycle important for energy production, and increases the toxicity due to cysteine. Overall, this study highlighted the effect of excess cysteine in yeast and uncovered the role of a leucine – tRNA methyltransferase in regulating metabolism.
Ajay Bhat1、2，拉胡尔Chakraborty1、2，Khushboo Adlakha1，Ganesh Agam1，3，
Kausik Chakraborty1、2，纳拉森古普塔1、2
1csir -基因组学和综合生物学研究所，印度新德里马图拉路
2印度北方邦加济阿巴德科学与创新研究学院(AcSIR)官方manbetx手机版
3.目前地址:德国慕尼黑，路德维希-马克西米利安-慕尼黑大学物理化学系
出版
ncl1介导的代谢重布线在代谢应激中至关重要
Ajay Bhat, Rahul Chakraborty, Khushboo Adlakha, Ganesh Agam, Kausik Chakraborty, Shantanu Sengupta
生命科学联盟2019年8月15日
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