Combination of histidine, lysine, methionine, and leucine promotes β-casein synthesis via the mechanistic target of rapamycin signaling pathway in bovine mammary epithelial cells
Notice bibliographique
Résumé
The ratio of different AA in the diets of cows is vital to improve milk protein yield. -Casein is one of the important milk proteins with high nutritive value. However, the suitable ratio of essential amino acids (EAA) for the expression of -casein in the immortalized bovine mammary epithelial cell line is not fully characterized. This study employed response surface methodology to determine the optimal ratio of His, Lys, Met, and Leu on -casein expression level in vitro and clarified the effect of the 4 EAA on -casein via the mechanistic target of rapamycin (mTOR) signaling pathway. A central composite design containing 5 axial points per EAA and 28 combinations of the 4 EAA was used in our study. The results of response surface methodology and the changes of the mTORrelated signaling proteins were determined by western blot. The results showed that -casein level was significantly affected by all 4 EAA (R 2 = 0.71). The optimum conditions for -casein expression are found to be 5.47 mM of His, 7.48 mM of Lys, 1.17 mM of Met, and 8.21 mM of Leu (His:Lys:Met:Leu = 5:6:1:7) in the designed scope of concentration. The interaction of Leu and Met significantly affected -casein expression (P < 0.01). The phosphorylation of mTOR (Ser 2481 ), regulatory associated protein of target of rapamycin (Ser 792 ), ribosomal protein S6 kinase 1 (Thr 389 ), ribosomal protein S6 (Ser 235/236 ), and eukaryotic elongation factor 2 (Thr 56 ) was increased with the supplementation of either single EAA or an optimal combination of EAA. However, the phosphorylation of eukaryotic initiation factor 4E binding protein 1 (Thr 37 ) was decreased with the addition of Lys, Met, or Leu alone. Furthermore, the phosphorylation (P) of eIF2 (Ser 51 ) was decreased when Met was supplemented alone. Under the optimal mixture of 4 EAA, the phosphorylation of mechanistic target of rapamycin complex 1 signaling proteins was significantly greater than the single EAA supplementations and the expression of -casein was 98% as high as the positive control (i.e., medium with all AA). A similar trend was found with P-ribosomal protein S6 kinase 1 and P-ribosomal protein S6. In conclusion, the extracellular concentrations of His, Lys, Met, and Leu at a ratio of 5:6:1:7 maximized -casein expression in the immortalized bovine mammary epithelial cell line may occur via activation of the mechanistic target of rapamycin complex 1 signaling pathway.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
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