Was ist MOTS-c?

MOTS-c gehört zu einer kleinen Familie, den sogenannten mitochondrial abgeleiteten Peptiden. Das sind kurze Proteine, die nicht im Zellkern, sondern in der DNA der Mitochondrien codiert sind. Als erstes wurde Humanin entdeckt; MOTS-c war der nächste große Fund.

Ein Gen in einem Gen

Die mitochondriale DNA enthält ein Gen für die 12S-ribosomale RNA, einen Bestandteil der Maschinerie, die in den Mitochondrien Proteine herstellt. Innerhalb dieses Gens fanden Forschende einen kurzen offenen Leserahmen, also einen Codeabschnitt, der als Bauanleitung für ein Peptid gelesen werden kann. Er ergibt 16 Aminosäuren: MRWQEMGYIFYPRKLR.

Wie es in Zellen wirkt

• Folatzyklus: MOTS-c bremst den Folatzyklus und die damit verbundene Bildung von Purinen, den Bausteinen der DNA.
• AICAR-Anreicherung: dadurch reichert sich in der Zelle eine natürliche Verbindung namens AICAR an.
• AMPK-Aktivierung: AICAR schaltet AMPK ein, ein Enzym, das als Energiesensor der Zelle dient und die Nutzung von Glukose und Fett fördert.
• Weg in den Zellkern: unter Stress, etwa bei Glukosemangel, wandert MOTS-c in den Zellkern und verändert die Aktivität von Genen, darunter Gene der antioxidativen Abwehr.

Dieser letzte Befund ist bemerkenswert, weil er eine Kommunikation vom mitochondrialen zum nukleären Genom zeigt und nicht nur in umgekehrter Richtung.

Warum der Muskel wichtig ist

Die Skelettmuskulatur ist der größte Glukoseverbraucher des Körpers und scheint das Hauptziel von MOTS-c zu sein. Mausstudien fanden die stärksten Effekte auf den Muskelstoffwechsel, und beim Menschen wurde berichtet, dass die Werte in Blut und Muskel nach dem Training steigen.

Eine natürliche genetische Variante

Manche Menschen ostasiatischer Herkunft tragen eine Variante der mitochondrialen DNA, die eine Aminosäure in MOTS-c austauscht: Das Lysin an Position 14 wird zu Glutamin (K14Q). Labortests deuten darauf hin, dass diese Version weniger aktiv ist, und sie wurde sowohl mit dem Diabetesrisiko als auch mit dem Muskelfasertyp in Verbindung gebracht.

Das Wichtigste

• MOTS-c ist ein Peptid aus 16 Aminosäuren, das von der mitochondrialen DNA codiert wird.
• Es aktiviert den Energiesensor AMPK über den Folatzyklus und AICAR.
• Unter Stress kann es in den Zellkern gelangen und Gene beeinflussen.
• Sein Hauptziel scheint die Skelettmuskulatur zu sein.