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MOTS-c : aperçu de la recherche
Le MOTS-c est un peptide de 16 acides aminés codé par un court cadre de lecture ouvert situé dans le gène de l’ARNr 12S de l’ADN mitochondrial. Il a été étudié sur des cellules en culture et dans des modèles chez le rongeur en lien avec le cycle des folates, l’accumulation d’AICAR et l’activation de l’AMPK, ainsi que dans des travaux observationnels chez l’humain mesurant ses taux endogènes dans le muscle squelettique et le sang.1, 3
Le mécanisme en bref
- Cycle des folates et synthèse de novo des purinesInhibition par le MOTS-c rapportée sur des cellules en culture, avec accumulation d’AICAR.1
- AMPKActivation rapportée en aval de l’accumulation d’AICAR dans des études cellulaires ; décrite comme le nœud central de la voie proposée.1, 6
- Noyau et NRF2En situation de restriction en glucose, le MOTS-c a été décrit comme pénétrant dans le noyau et interagissant avec NRF2 dans des études cellulaires.2
- Muscle squelettiquePrincipal tissu cible proposé dans des études chez la souris ; une augmentation du MOTS-c endogène avec l’exercice a été rapportée dans le muscle et le sang humains.1, 3
L’axe folates-AICAR-AMPK et le rôle de signalisation nucléaire semblent liés, car la régulation génique nucléaire par le MOTS-c a été décrite comme dépendante de l’AMPK dans des études cellulaires ; la question de savoir si ces étapes fonctionnent de la même manière chez l’humain est encore à l’étude.1, 2, 6
De quoi s’agit-il ?
MOTS-c est le sigle de l’anglais mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA type-c (cadre de lecture ouvert mitochondrial de l’ARNr 12S de type c). Il s’agit d’un peptide de 16 acides aminés codé dans le gène mitochondrial de l’ARNr 12S, où il a été identifié sous la forme d’un court cadre de lecture ouvert. Il appartient aux peptides d’origine mitochondriale, un groupe qui comprend également l’humanine et les petits peptides apparentés à l’humanine.1, 6
Conservation et détection
Un alignement de séquences portant sur 14 espèces a indiqué que le MOTS-c est très conservé, en particulier dans ses 11 premiers résidus. La présence de MOTS-c endogène a été rapportée dans des tissus de rongeurs ainsi que dans le plasma de rongeurs et d’humains, au moyen d’un test immunologique spécifique du MOTS-c.1
Mode d’action
La plupart des données mécanistiques proviennent de cellules en culture et de souris. Les données issues de ces modèles ne doivent pas être interprétées comme des données chez l’humain.1–3
Cycle des folates et AMPK (in vitro)
Dans des cellules HEK293, l’expression stable du MOTS-c, ou l’exposition des cellules à du MOTS-c synthétique, a été décrite comme inhibant le cycle des folates et la synthèse de novo des purines qui lui est liée. Cette inhibition s’accompagnait d’une accumulation d’AICAR, un activateur endogène de l’AMPK, et d’une activation de l’AMPK.1
Signalisation nucléaire (in vitro)
En situation de stress métabolique, comme une restriction en glucose, le MOTS-c a été décrit comme migrant vers le noyau. Il y était associé à la régulation de gènes nucléaires, notamment de gènes porteurs d’éléments de réponse antioxydante, et à une interaction avec le facteur de transcription NRF2. Ce rôle nucléaire a été décrit comme dépendant de l’AMPK.2
Modèles animaux
Chez la souris, le MOTS-c a été étudié dans des modèles d’insulinorésistance liée à l’âge ou induite par un régime riche en graisses, ainsi que d’obésité d’origine alimentaire, le muscle squelettique étant proposé comme son principal tissu cible. Une étude ultérieure a examiné les performances physiques et l’expression génique dans le muscle squelettique chez des souris jeunes, d’âge moyen et âgées.1, 3
État de la recherche
Les travaux chez l’humain cités ici ont mesuré le MOTS-c produit par l’organisme (endogène). Aucune de ces études n’a testé le peptide lui-même chez l’humain.3–5
Données observationnelles chez l’humain
Il a été rapporté que l’exercice augmente l’expression du MOTS-c endogène dans le muscle squelettique humain et dans la circulation. Une revue systématique avec méta-analyse des peptides d’origine mitochondriale a regroupé des mesures du MOTS-c circulant chez des personnes atteintes de diabète et chez des personnes atteintes d’obésité.3, 5
Questions de mesure
Une méthode par spectrométrie de masse développée pour le contrôle antidopage n’a pas permis de confirmer les taux plasmatiques de MOTS-c rapportés avec un ELISA commercial. Les auteurs ont relevé des écarts considérables entre les deux méthodes, si bien que les valeurs circulantes publiées doivent être interprétées avec prudence.4
Questions ouvertes
Des revues décrivent la recherche sur le MOTS-c dans le diabète de type 1 et de type 2 et dans les affections liées au vieillissement comme un domaine où les travaux se poursuivent.6
La recherche publiée en bref
- Modèle animal
Modèles d’insulinorésistance et d’obésité d’origine alimentaire chez la souris, associés à des expériences sur le cycle des folates, l’AICAR et l’AMPK dans des cellules en culture
- In vitro
Translocation nucléaire en situation de restriction en glucose et régulation de gènes nucléaires liée à NRF2 dans des cellules
- Modèle animal
Performances physiques et expression génique dans le muscle squelettique selon l’âge chez la souris, avec des observations associées sur le MOTS-c endogène induit par l’exercice dans le muscle et le sang humains
- In vitro
Méthode analytique : détection du MOTS-c par spectrométrie de masse dans des échantillons de plasma humain pour le contrôle antidopage, comparée à un ELISA commercial
- Revue
Revue systématique et méta-analyse des peptides d’origine mitochondriale, regroupant les mesures du MOTS-c circulant dans le diabète et l’obésité
- Revue
Le MOTS-c et d’autres peptides codés par le génome mitochondrial dans le diabète et les maladies liées au vieillissement
État de la recherche: Une méthode par spectrométrie de masse permettant de détecter le MOTS-c dans le plasma a été développée à des fins de contrôle antidopage et validée conformément au Standard international pour les laboratoires de l’Agence mondiale antidopage.4
Spécifications techniques
- Masse moléculaire
- 2174 Da
- Numéro CAS
- 1627580-64-6
Références
- Lee C, Zeng J, Drew BG, et al. The mitochondrial-derived peptide MOTS-c promotes metabolic homeostasis and reduces obesity and insulin resistance. Cell Metabolism (2015). doi:10.1016/j.cmet.2015.02.009
- Kim KH, Son JM, Benayoun BA, Lee C. The Mitochondrial-Encoded Peptide MOTS-c Translocates to the Nucleus to Regulate Nuclear Gene Expression in Response to Metabolic Stress. Cell Metabolism (2018). doi:10.1016/j.cmet.2018.06.008
- Reynolds JC, Lai RW, Woodhead JST, et al. MOTS-c is an exercise-induced mitochondrial-encoded regulator of age-dependent physical decline and muscle homeostasis. Nature Communications (2021). doi:10.1038/s41467-020-20790-0
- Knoop A, Thomas A, Thevis M. Development of a mass spectrometry based detection method for the mitochondrion-derived peptide MOTS-c in plasma samples for doping control purposes. Rapid Communications in Mass Spectrometry (2019). doi:10.1002/rcm.8337
- Zhou Q, Yin S, Lei X, et al. The correlation between mitochondrial derived peptide (MDP) and metabolic states: a systematic review and meta-analysis. Diabetology & Metabolic Syndrome (2024). doi:10.1186/s13098-024-01405-w
- Kong BS, Lee C, Cho YM. Mitochondrial-Encoded Peptide MOTS-c, Diabetes, and Aging-Related Diseases. Diabetes & Metabolism Journal (2023). doi:10.4093/dmj.2022.0333
Synthèse de la littérature rédigée le 15 octobre 2026.