Badania nad związkiem

MOTS-c: przegląd badawczy

MOTS-c to peptyd złożony z 16 aminokwasów, kodowany przez krótką otwartą ramkę odczytu w obrębie genu 12S rRNA mitochondrialnego DNA. Badano go w hodowlach komórkowych i w modelach gryzoni w powiązaniu z cyklem folianowym, gromadzeniem AICAR i aktywacją AMPK, a także w obserwacyjnych pracach z udziałem ludzi, w których oznaczano jego endogenne stężenia w mięśniach szkieletowych i we krwi.1, 3

MOTS-c

79,00 €

Zobacz szczegóły

Mechanizm w skrócie

Cykl folianowy i synteza puryn de novoOpisano ich hamowanie przez MOTS-c w hodowanych komórkach, z towarzyszącym gromadzeniem AICAR.1
AMPKW badaniach komórkowych opisano jej aktywację jako następstwo gromadzenia AICAR; opisywana jest jako centralny węzeł proponowanego szlaku.1, 6
Jądro komórkowe i NRF2W warunkach ograniczenia dostępności glukozy opisano w badaniach komórkowych wnikanie MOTS-c do jądra komórkowego i jego interakcję z NRF2.2
Mięśnie szkieletoweProponowana główna tkanka docelowa w badaniach na myszach; opisano wzrost endogennego MOTS-c pod wpływem wysiłku fizycznego w ludzkich mięśniach i we krwi.1, 3

Oś folian-AICAR-AMPK oraz rola w sygnalizacji jądrowej wydają się powiązane, ponieważ w badaniach komórkowych regulacja genów jądrowych przez MOTS-c była opisywana jako zależna od AMPK; to, czy etapy te przebiegają tak samo u ludzi, wciąż jest przedmiotem badań.1, 2, 6

Czym jest

Nazwa MOTS-c pochodzi od angielskiego określenia mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA type-c. Jest to peptyd złożony z 16 aminokwasów, kodowany w obrębie mitochondrialnego genu 12S rRNA, gdzie zidentyfikowano go jako krótką otwartą ramkę odczytu. Należy do peptydów pochodzenia mitochondrialnego, grupy obejmującej także humaninę i małe peptydy humaninopodobne.1, 6

Konserwatywność i wykrywanie

Porównanie sekwencji u 14 gatunków wskazało, że MOTS-c jest silnie konserwatywny, zwłaszcza w zakresie pierwszych 11 reszt. Endogenny MOTS-c opisano w tkankach gryzoni oraz w osoczu gryzoni i ludzi, oznaczając go testem immunologicznym swoistym dla MOTS-c.1

Jak działa

Większość danych mechanistycznych pochodzi z hodowli komórkowych i z badań na myszach. Danych z tych modeli nie należy odczytywać jako danych dotyczących ludzi.1–3

Cykl folianowy i AMPK (in vitro)

W komórkach HEK293 opisano, że stabilna ekspresja MOTS-c lub poddanie komórek działaniu syntetycznego MOTS-c hamowało cykl folianowy i powiązaną z nim syntezę puryn de novo. Towarzyszyło temu gromadzenie AICAR, endogennego aktywatora AMPK, oraz aktywacja AMPK.1

Sygnalizacja jądrowa (in vitro)

W warunkach stresu metabolicznego, takiego jak ograniczenie dostępności glukozy, opisano przemieszczanie się MOTS-c do jądra komórkowego. Wiązano go tam z regulacją genów jądrowych, w tym genów zawierających elementy odpowiedzi antyoksydacyjnej, oraz z interakcją z czynnikiem transkrypcyjnym NRF2. Opisano, że ta rola jądrowa zależy od AMPK.2

Modele zwierzęce

U myszy MOTS-c badano w modelach insulinooporności związanej z wiekiem i wywołanej dietą wysokotłuszczową oraz w modelu otyłości wywołanej dietą, przy czym jako główną tkankę docelową zaproponowano mięśnie szkieletowe. W późniejszym badaniu oceniano sprawność fizyczną i ekspresję genów w mięśniach szkieletowych u myszy młodych, w wieku średnim i starych.1, 3

Stan badań

W wymienionych tu pracach z udziałem ludzi oznaczano własny (endogenny) MOTS-c organizmu. W żadnym z tych badań nie testowano samego peptydu u ludzi.3–5

Dane obserwacyjne u ludzi

Opisano, że wysiłek fizyczny zwiększał ekspresję endogennego MOTS-c w ludzkich mięśniach szkieletowych i w krążeniu. W przeglądzie systematycznym z metaanalizą dotyczącym peptydów pochodzenia mitochondrialnego zestawiono oznaczenia krążącego MOTS-c u osób z cukrzycą i u osób z otyłością.3, 5

Wątpliwości pomiarowe

Metoda spektrometrii mas opracowana na potrzeby kontroli antydopingowej nie potwierdziła stężeń MOTS-c w osoczu opisywanych przy użyciu komercyjnego testu ELISA. Autorzy zwrócili uwagę na znaczne różnice między obiema metodami, dlatego publikowane wartości stężeń krążącego peptydu należy odczytywać z ostrożnością.4

Pytania otwarte

W przeglądach badania nad MOTS-c w cukrzycy typu 1 i typu 2 oraz w stanach związanych ze starzeniem się opisywane są jako obszar dalszych poszukiwań.6

Opublikowane badania w skrócie

Model zwierzęcy
Modele insulinooporności i otyłości wywołanej dietą u myszy, wraz z doświadczeniami dotyczącymi cyklu folianowego, AICAR i AMPK w hodowanych komórkach
[1]
In vitro
Translokacja do jądra komórkowego w warunkach ograniczenia dostępności glukozy i związana z NRF2 regulacja genów jądrowych w komórkach
[2]
Model zwierzęcy
Sprawność fizyczna i ekspresja genów w mięśniach szkieletowych w różnych grupach wiekowych u myszy, wraz z towarzyszącymi obserwacjami wzrostu endogennego MOTS-c pod wpływem wysiłku w ludzkich mięśniach i we krwi
[3]
In vitro
Metoda analityczna: wykrywanie MOTS-c w próbkach osocza ludzkiego metodą spektrometrii mas na potrzeby kontroli antydopingowej, w porównaniu z komercyjnym testem ELISA
[4]
Przegląd
Przegląd systematyczny z metaanalizą dotyczący peptydów pochodzenia mitochondrialnego, zestawiający stężenia krążącego MOTS-c w cukrzycy i otyłości
[5]
Przegląd
MOTS-c i inne peptydy kodowane mitochondrialnie w cukrzycy i chorobach związanych ze starzeniem się
[6]

Opublikowane badania w skrócie
Rodzaj dowodów	Co badano	Źródło
Model zwierzęcy	Modele insulinooporności i otyłości wywołanej dietą u myszy, wraz z doświadczeniami dotyczącymi cyklu folianowego, AICAR i AMPK w hodowanych komórkach	[1]
In vitro	Translokacja do jądra komórkowego w warunkach ograniczenia dostępności glukozy i związana z NRF2 regulacja genów jądrowych w komórkach	[2]
Model zwierzęcy	Sprawność fizyczna i ekspresja genów w mięśniach szkieletowych w różnych grupach wiekowych u myszy, wraz z towarzyszącymi obserwacjami wzrostu endogennego MOTS-c pod wpływem wysiłku w ludzkich mięśniach i we krwi	[3]
In vitro	Metoda analityczna: wykrywanie MOTS-c w próbkach osocza ludzkiego metodą spektrometrii mas na potrzeby kontroli antydopingowej, w porównaniu z komercyjnym testem ELISA	[4]
Przegląd	Przegląd systematyczny z metaanalizą dotyczący peptydów pochodzenia mitochondrialnego, zestawiający stężenia krążącego MOTS-c w cukrzycy i otyłości	[5]
Przegląd	MOTS-c i inne peptydy kodowane mitochondrialnie w cukrzycy i chorobach związanych ze starzeniem się	[6]

Stan badań: Metodę spektrometrii mas służącą do wykrywania MOTS-c w osoczu opracowano na potrzeby kontroli antydopingowej i zwalidowano zgodnie z Międzynarodowym Standardem dla Laboratoriów Światowej Agencji Antydopingowej.4

Specyfikacja techniczna

Masa cząsteczkowa: 2174 Da
Numer CAS: 1627580-64-6

Bibliografia

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

Podsumowanie literatury sporządzone 15 października 2026.