The Depletion of Intracellular Glutamine by Methionine Sulfoximine on Amino Acid Uptake in Placental Cells (BeWo)

Abstract

บทคัดย่อ

โดยทั่วไปปริมาณของกลูทามีนภายในเซลล์มีระดับสูง บทบาทที่สำคัญประการหนึ่งของกลูทามีนภายในเซลล์คือ การเป็นแหล่งไนโตรเจน คาร์บอน และพลังงานในกระบวนการสันดาปต่างๆ วัตถุประสงค์การศึกษาครั้งนี้ เพื่อเข้าใจผลของสถานะระดับกลูทามีนภายในเซลล์รกต่อการนำเข้ากรดอะมิโน เซลล์รกถูกเพาะเลี้ยงด้วยอาหารเลี้ยงเซลล์ตามปกติแต่ไม่มีกรดอะมิโนกลูทามีน และถูกลดระดับกลูทามีนภายในเซลล์โดยการเติมเมทไธโอนีนซัลโฟซิมีน ซึ่งทำหน้าที่ยับยั้งเอนไซม์กลูทามีนซินทีเทสเป็นระยะเวลานาน 16 ชั่วโมง หลังจากนั้นศึกษาการนำกรดอะมิโนชนิดต่างๆผ่านเซลล์ โดยใช้สารตั้งต้นและปรับสภาวะไอออนที่เหมาะสม ผลการศึกษาพบว่าการเลี้ยงเซลล์ในภาวะที่ไม่มีกลูทามีนทั้งจากภายนอกเซลล์และภายในเซลล์ ไม่มีผลต่อการนำเข้ากรดอะมิโน เซรีน ธรีโอนีน และฮีสทิดีน แต่ภายใต้สภาวะเดียวกันนี้ พบว่าการนำเข้ากรดอะมิโน กลูทาเมต อะลานีน ไกลซีน อัลฟาเมทธิลอะมิโนไอโซบิวทีริคแอซิด เทารีน และสารคาร์นิทีน ลดลงในระดับที่แตกต่างกัน จากผลการศึกษาดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าปริมาณกรดอะมิโนกลูทามีนต่อเซลล์มีหน้าที่คงสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการนำกรดอะมิโนผ่านเข้าสู่เซลล์

คำสำคัญ : การนำเข้ากรดอะมิโน, กลูทามีน, เมทไธโอนีนซัลโฟซิมีน, รก

Abstract

The intracellular concentration of glutamine is very high where it plays a central role as a ready source ofnitrogen, carbon and energy in various metabolic processes. The purpose of the present study was to investigate theinfluence of intracellular glutamine status on amino acid uptake activity in placental choriocarcinoma (BeWo) cells,analogous to normal placental trophoblasts. Intracellular glutamine was depleted by culturing the cells in regularmedium without glutamine and by treating with 2 mM methionine sulfoximine (MSX), an inhibitor of glutaminesynthetase, for 16 hours. The uptake of various amino acids was measured by the use of appropriate substrates andionic conditions. When cultured in the absence of glutamine and MSX treatment, the uptake of serine, threonine andhistidine was not influenced. Under similar conditions, the uptake of glutamate, alanine, glycine, α-(methylamino)isobutyric acid (MeAIB), taurine and carnitine was reduced to a varied extent. These data showed thatintracellular glutamine was obligatory for maintenance of optimal activity of amino acid uptake in BeWo cells.

Keywords : amino acid uptake, glutamine, methionine sulfoximine, placenta