Che cos'è MOTS-c?

MOTS-c appartiene a una piccola famiglia di peptidi di origine mitocondriale. Sono brevi proteine codificate non nel nucleo, ma nel DNA dei mitocondri. La prima a essere scoperta è stata l'umanina; MOTS-c è stata la grande scoperta successiva.

Un gene dentro un gene

Il DNA mitocondriale contiene un gene per l'RNA ribosomiale 12S, una parte del macchinario che produce proteine all'interno dei mitocondri. Dentro quel gene i ricercatori hanno trovato un breve open reading frame, un tratto di codice che può essere letto come istruzioni per un peptide. Ne risultano 16 amminoacidi: MRWQEMGYIFYPRKLR.

Come agisce nelle cellule

• Ciclo dei folati: MOTS-c rallenta il ciclo dei folati e la produzione di purine a esso collegata, mattoni del DNA.
• Accumulo di AICAR: di conseguenza nella cellula si accumula un composto naturale chiamato AICAR.
• Attivazione dell'AMPK: l'AICAR attiva l'AMPK, un enzima che funziona da sensore energetico della cellula e favorisce l'uso di glucosio e grassi.
• Passaggio al nucleo: in condizioni di stress, come la carenza di glucosio, MOTS-c si sposta nel nucleo della cellula e modifica l'attività dei geni, tra cui quelli della difesa antiossidante.

Quest'ultima scoperta è notevole perché mostra una comunicazione dal genoma mitocondriale a quello nucleare, e non solo nella direzione opposta.

Perché il muscolo è importante

Il muscolo scheletrico è il maggior consumatore di glucosio dell'organismo e sembra essere il bersaglio principale di MOTS-c. Gli studi sui topi hanno rilevato gli effetti più forti sul metabolismo muscolare, e nell'uomo è stato descritto un aumento dei livelli nel sangue e nel muscolo dopo l'esercizio.

Una variante genetica naturale

Alcune persone di origine est-asiatica portano una variante del DNA mitocondriale che cambia un amminoacido di MOTS-c: la lisina in posizione 14 diventa glutammina (K14Q). I test di laboratorio suggeriscono che questa versione sia meno attiva, ed è stata associata sia al rischio di diabete sia al tipo di fibre muscolari.

Punti chiave

• MOTS-c è un peptide di 16 amminoacidi codificato dal DNA mitocondriale.
• Attiva il sensore energetico AMPK attraverso il ciclo dei folati e l'AICAR.
• In condizioni di stress può entrare nel nucleo e influenzare i geni.
• Il muscolo scheletrico sembra essere il suo bersaglio principale.