Sebuah tim dari Universitas Cologne melaporkan di Nature Cell Biology bahwa asam amino esensial leusin meningkatkan produksi energi seluler dengan melestarikan protein membran luar-mitokondria kunci melalui faktor pengendalian kualitas SEL1L, menghubungkan diet dengan fungsi organel dan mengisyaratkan implikasi untuk penyakit metabolik dan kanker.
Mitokondria harus terus menyesuaikan diri dengan permintaan energi yang berubah, sebuah proses yang dipengaruhi oleh nutrisi. Sebuah tim yang dipimpin oleh Profesor Dr. Thorsten Hoppe di Institut Genetika Universitas Cologne dan Klaster Keunggulan CECAD untuk Penelitian Penuaan telah mengidentifikasi jalur respons nutrisi yang membantu mitokondria memenuhi permintaan tersebut. Menurut studi tersebut, leusin menstabilkan protein pada membran mitokondria luar yang kritis untuk respirasi, sehingga meningkatkan output energi seluler. (ScienceDaily; Kantor pers Universitas Cologne.) (sciencedaily.com)
Makalah tersebut, “Leucine inhibits degradation of outer mitochondrial membrane proteins to adapt mitochondrial respiration,” melaporkan bahwa leusin mengurangi aktivitas SEL1L, sebuah komponen dari sistem pengendalian kualitas protein sel, membatasi degradasi protein membran luar ini dan mendukung kinerja mitokondria. Nature Cell Biology lebih lanjut merinci sumbu leusin–GCN2–SEL1L yang menghubungkan sensing asam amino dengan proteostasis mitokondria. (Nature Cell Biology.) (nature.com)
“Kami sangat gembira menemukan bahwa status nutrisi sel, terutama kadar leusinnya, secara langsung memengaruhi produksi energi,” kata Dr. Qiaochu Li, penulis pertama studi tersebut. “Mekanisme ini memungkinkan sel untuk cepat beradaptasi dengan permintaan energi yang meningkat selama periode kelimpahan nutrisi.” Li menambahkan catatan peringatan: “Memodulasi kadar leusin dan SEL1L bisa menjadi strategi untuk meningkatkan produksi energi. Namun, penting untuk berhati-hati. SEL1L juga memainkan peran krusial dalam mencegah akumulasi protein rusak, yang esensial untuk kesehatan sel jangka panjang.” (ScienceDaily; Universitas Cologne.) (sciencedaily.com)
Para penulis menguji mekanisme tersebut di berbagai sistem. Pada Caenorhabditis elegans, cacat dalam katabolisme leusin merusak fungsi mitokondria dan terkait dengan masalah kesuburan. Pada sel kanker paru-paru manusia, asam amino rantai cabang intraseluler yang tinggi mengurangi ubiquitination protein membran luar dan meningkatkan resistensi terhadap inhibisi impor protein mitokondria, temuan yang menurut para penulis bisa menginformasikan penelitian kanker masa depan. (Nature Cell Biology; Universitas Cologne.) (nature.com)
Leusin adalah asam amino esensial yang diperoleh dari makanan kaya protein seperti produk susu, daging, dan kacang-kacangan. Meskipun pekerjaan ini menunjukkan target terapeutik potensial, para peneliti mencatat bahwa SEL1L juga vital untuk mencegah penumpukan protein rusak, menekankan perlunya kehati-hatian dalam intervensi apa pun. (ScienceDaily; Universitas Cologne.) (sciencedaily.com)
Pendanaan berasal dari Strategi Keunggulan Jerman dalam CECAD, Pusat Penelitian Kolaboratif dari Yayasan Penelitian Jerman (DFG), Dewan Penelitian Eropa (ERC Advanced Grant “CellularPQCD”), dan Yayasan Alexander von Humboldt. Studi ini diterbitkan secara online pada 31 Oktober 2025 di Nature Cell Biology (DOI: 10.1038/s41556-025-01799-3). (ScienceDaily; Universitas Cologne; Nature Cell Biology.) (sciencedaily.com)
