La metabolomica lisosomica rivela la regolazione V-ATPasi e mTOR dipendente dall'efflusso di aminoacidi dai lisosomi

Il lisosoma degrada e ricicla le macromolecole, segnala al citosolo e al nucleo ed è implicato in molte malattie. Qui descriviamo un metodo per il rapido isolamento dei lisosomi dei mammiferi e lo utilizziamo per profilare quantitativamente i metaboliti lisosomiali sotto vari stati di cellule. Nelle condizioni nutritive, molti aminoacidi lisosomiali sono in rapido scambio con quelli del citosol. La perdita di acidificazione lisosomica attraverso l'inibizione della vacuolare H + ATPasi (V-ATPasi) ha aumentato le concentrazioni luminali della maggior parte dei metaboliti ma non ha avuto alcun effetto su quelli della maggioranza degli aminoacidi essenziali. Invece, la fame nutrizionale regola le concentrazioni lisosomali di questi aminoacidi, un effetto che abbiamo tracciato alla regolazione del percorso mTOR. L'inibizione di mTOR riduce fortemente l'efflusso lisosomico degli amminoacidi più essenziali, convertendo il lisosoma in un deposito cellulare per loro. Questi risultati rivelano la natura dinamica dei metaboliti lisosomiali e che esistono meccanismi dipendenti da V-ATPase e mTOR per il controllo dell'efflusso di aminoacidi lisosomiali.