TLR9 と beclin 1 のクロスストークは,運動中の筋肉のAMPK活性化を調節する
Yang Liu1,2, Phong T Nguyen3,4, Xun Wang5,6
1Center for Autophagy Research, Department of Internal Medicine, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, TX, USA. yang.liu3@utsouthwestern.edu.
Nature
|February 14, 2020
まとめ
トール型受容体9 (TLR9) は,運動によって誘発されるアデノシンモノフォスファート活性化タンパク質キナーゼ (AMPK) の活性化に重要な役割を果たします. この先天的な免疫センサーは,身体活動中にグルコース代謝を調節するために,ベクリン1と相互作用する.
科学分野:
- 細胞生物学
- 免疫学
- メタボリズム
背景:
- 骨格筋におけるアデノシンモノフォスファート活性化タンパク質キナーゼ (AMPK) の活性化は,運動中の全身代謝の調節に不可欠です.
- 運動中にセルラー・ホメオスタシスの経路であるオートファギーは上昇し,ベクリン1はAMPKの活性化に不可欠である.
- トール型受容体9 (TLR9) は,運動生理学において以前未知の役割を持つ先天的な免疫センサーである.
研究 の 目的:
- 運動によって誘発されるアデノシンモノフォスファート活性化タンパク質キナーゼ (AMPK) のトール型受容体9 (TLR9) の作用を調査する.
- 運動と代謝ストレスにおけるTLR9とベクリン1の相互作用を明らかにする.
- 身体活動中の骨格筋におけるグルコース輸送と代謝に対するTLR9の貢献を理解する.
主な方法:
- 運動誘発のAMPK活性化とGLUT4トランスポーター局在性を評価するために,TLR9が欠けているノックアウトマウスを利用した.
- エネルギーストレスとBCL2変異の条件下でのTLR9とベクリン1の結合相互作用を調査した.
- TLR9が運動中のエンドリソソームのフォスファディチリノシトール3キナーゼ複合体 (PI3KC3-C2) の構成を調節する役割を研究した.
- 収縮誘発のAMPK活性化,グルコース吸収,および複合体の組み立てを評価するために,筋肉組織でex vivo実験を行った.
主要な成果:
- TLR9 が欠けていたマウスは,運動によって誘発されたAMPKの活性化と,骨格筋におけるGLUT4のプラズマ膜の局所化が低下した.
- TLR9はベクリン1と結合し,この相互作用はエネルギーストレスとBCL2状態によって調節される.
- 運動中にPI3KC3- C2複合体の集合を調節する;ベクリン1またはUVRAGノックアウトはAMPK活性化を抑制する.
- TLR9は,収縮誘発のAMPK活性化,グルコース吸収,およびベクリン1- UVRAG複合体の形成を媒介する筋肉自律的機能を示した.
結論:
- トール型受容体9 (TLR9) は,運動中の骨格筋アデノシンモノフォスファート活性化タンパク質キナーゼ (AMPK) の活性化とグルコース代謝の新たな調節剤である.
- TLR9とベクリン1の相互作用と,PI3KC3- C2複合体の組み立てにおけるその役割は,運動誘発の代謝適応において極めて重要です.
- これらの発見は 身体活動中に 生まれつきの免疫感知経路と 細胞のエネルギー調節の間の 予期せぬ関連性を明らかにしています
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