Quel "recepteur" détecte l'action anabolique des protéines?

[Nutrimuscle-Conseils]

Protein-carbohydrate ingestion alters Vps34 cellular localization independent of changes in kinase activity in human skeletal muscle
Nathan Hodson, bioRxiv posted 11 February 2020

The mechanistic target of rapamycin (mTOR) complex 1 (mTORC1) regulates cell size and growth in response to nutrients, however, the mechanisms by which nutrient levels are sensed by mTORC1 in human skeletal muscle are yet to be fully elucidated.

The Class III PI3Kinase Vps34 has recently been proposed as a sensor essential for mTORC1 activation following nutrient stimulation. We therefore investigated the effects of increasing nutrient availability through protein−carbohydrate (PRO−CHO) feeding on Vps34 kinase activity and cellular localization in human skeletal muscle. Eight young, healthy males (age − 21 ±0.5yrs, mean ±SEM) ingested a PRO−CHO beverage containing 20/44/1g PRO/CHO/FAT respectively, with skeletal muscle biopsies obtained at baseline and 1h and 3h post-feeding. PRO−CHO feeding did not alter Vps34 kinase activity, but did stimulate Vps34 translocation toward the cell periphery (PRE (mean±SEM) − 0.273±0.021, 1h − 0.347±0.022, Pearsons Coefficient (r)) where it co−localized with mTOR (PRE − 0.312±0.018, 1h − 0.348±0.024, Pearsons Coefficient (r))). These alterations occurred in parallel to an increase in S6K1 kinase activity − 941±164% of PRE at 1h post-feeding). Subsequent in vitro experiments in C2C12 and human primary myotubes displayed no effect of the Vps34−specific inhibitor SAR405 on mTORC1 signalling responses to elevated nutrient availability. Therefore, in summary, PRO−CHO ingestion does not increase Vps34 activity in human skeletal muscle, whilst pharmacological inhibition of Vps34 does not prevent nutrient stimulation of mTORC1 in vitro. However, PRO−CHO ingestion promotes Vps34 translocation to the cell periphery, enabling Vps34 to associate with mTOR.

Therefore, our data suggests that interaction between Vps34 and mTOR, rather than changes in Vps34 activity per se may be involved in PRO−CHO activation of mTORC1 in human skeletal muscle.

[Nutrimuscle-Diététique]

L'ingestion de protéines et de glucides modifie la localisation cellulaire de Vps34 indépendamment des changements de l'activité kinase dans le muscle squelettique humain
Nathan Hodson, bioRxiv publié le 11 février 2020

La cible mécanistique du complexe 1 de rapamycine (mTOR) (mTORC1) régule la taille et la croissance des cellules en réponse aux nutriments, cependant, les mécanismes par lesquels les niveaux de nutriments sont détectés par mTORC1 dans le muscle squelettique humain doivent encore être entièrement élucidés.

Le PI3Kinase Vps34 de classe III a récemment été proposé comme capteur essentiel pour l'activation de mTORC1 après la stimulation des nutriments. Nous avons donc étudié les effets de l'augmentation de la disponibilité des nutriments par le biais de protéines-glucides (PRO-CHO) se nourrissant de l'activité kinase Vps34 et de la localisation cellulaire dans le muscle squelettique humain. Huit jeunes mâles en bonne santé (âge - 21 ± 0,5 ans, moyenne ± SEM) ont ingéré une boisson PRO − CHO contenant 20/44 / 1g PRO / CHO / FAT respectivement, avec des biopsies des muscles squelettiques obtenues au départ et 1 h et 3 h après l'alimentation . L'alimentation PRO − CHO n'a pas modifié l'activité de la kinase Vps34, mais a stimulé la translocation de Vps34 vers la périphérie cellulaire (PRE (moyenne ± SEM) - 0,273 ± 0,021, 1 h - 0,347 ± 0,022, coefficient de Pearsons (r)) où elle s'est co-localisée avec mTOR (PRE - 0,312 ± 0,018, 1h - 0,348 ± 0,024, coefficient de Pearsons (r))). Ces altérations se sont produites parallèlement à une augmentation de l'activité de la kinase S6K1 - 941 ± 164% de PRE à 1 h après l'alimentation). Des expériences in vitro ultérieures dans C2C12 et des myotubes primaires humains n'ont montré aucun effet de l'inhibiteur spécifique de Vps34 SAR405 sur les réponses de signalisation de mTORC1 à une disponibilité élevée des nutriments. Par conséquent, en résumé, l'ingestion de PRO − CHO n'augmente pas l'activité de Vps34 dans le muscle squelettique humain, tandis que l'inhibition pharmacologique de Vps34 n'empêche pas la stimulation nutritive de mTORC1 in vitro. Cependant, l'ingestion de PRO − CHO favorise la translocation de Vps34 à la périphérie cellulaire, permettant à Vps34 de s'associer à mTOR.

Par conséquent, nos données suggèrent que l'interaction entre Vps34 et mTOR, plutôt que des changements dans l'activité Vps34 en soi, peut être impliquée dans l'activation PRO − CHO de mTORC1 dans le muscle squelettique humain.