Wat is MOTS-c?

MOTS-c behoort tot een kleine familie die mitochondriaal afgeleide peptiden heet. Dat zijn korte eiwitten die niet in de celkern worden gecodeerd, maar in het DNA van mitochondriën. De eerste die werd ontdekt was humanine; MOTS-c was de volgende grote vondst.

Een gen in een gen

Mitochondriaal DNA bevat een gen voor 12S-ribosomaal RNA, een onderdeel van de machinerie die in mitochondriën eiwitten bouwt. Binnen dat gen vonden onderzoekers een kort open leesraam, een stuk code dat kan worden gelezen als bouwinstructie voor een peptide. Het levert 16 aminozuren op: MRWQEMGYIFYPRKLR.

Hoe het in cellen werkt

• Foliumzuurcyclus: MOTS-c remt de foliumzuurcyclus en de daarmee verbonden aanmaak van purines, bouwstenen van DNA.
• Ophoping van AICAR: daardoor hoopt een natuurlijke stof die AICAR heet zich op in de cel.
• Activering van AMPK: AICAR zet AMPK aan, een enzym dat als energiesensor van de cel werkt en het gebruik van glucose en vet bevordert.
• Naar de celkern: bij stress, zoals een tekort aan glucose, verplaatst MOTS-c zich naar de celkern en verandert het de activiteit van genen, waaronder genen voor antioxidantafweer.

Die laatste bevinding is opvallend, omdat ze communicatie laat zien van het mitochondriale genoom naar het kerngenoom, en niet alleen andersom.

Waarom spieren ertoe doen

Skeletspieren zijn de grootste glucoseverbruikers van het lichaam en lijken het belangrijkste doelwit van MOTS-c. Muizenstudies vonden de sterkste effecten op de spierstofwisseling, en bij mensen zouden de waarden in bloed en spier na inspanning stijgen.

Een natuurlijke genetische variant

Sommige mensen met een Oost-Aziatische achtergrond dragen een variant in hun mitochondriaal DNA die één aminozuur in MOTS-c verwisselt: het lysine op positie 14 wordt glutamine (K14Q). Labtests wijzen erop dat deze versie minder actief is, en ze is in verband gebracht met zowel diabetesrisico als het type spiervezel.

De kernpunten

• MOTS-c is een peptide van 16 aminozuren dat door mitochondriaal DNA wordt gecodeerd.
• Het activeert de energiesensor AMPK via de foliumzuurcyclus en AICAR.
• Het kan bij stress de celkern binnengaan en genen beïnvloeden.
• Het belangrijkste doelwit lijkt de skeletspier te zijn.