肝臓のグリシンN-メチルトランスフェラーゼは、ラットの過剰な食事メチオニンによって上方制御されます

グリシンN-メチルトランスフェラーゼ（GNMT）は、S-Adenosylmethionine（SAM）レベルとSAM：S-アデノシルホモシステイン（SAH）の比率を調節します。肝臓では、メチオニンの利用可能性、食事と葉酸依存性の1炭素プールの両方を介して、GNMT活性を調節して、最適なSAM：SAH比を維持します。GNMT活性の調節は、翻訳後およびアロステリックのメカニズムを介して達成されます。過剰な食事メチル基の関数として、さまざまな組織のGNMT調節をより詳細に調べました。Sprague Dawleyラットに、コントロール食（10％カゼインと0.3％L-メチオニン）またはL-メチオニンの段階的レベル（0.5〜2％）を補充した対照食のいずれかを与えました。メチオニンの消費量が高い毒性のために、ラットのペア供給コントロールグループが含まれていました。予想どおり、GNMTの肝活性は、過剰なメチオニンを含む食事に10日間摂食した後、用量依存的に有意に上昇しました。さらに、肝臓GNMTタンパク質の存在量も同様に増加しました。腎臓は、食事メチオニンの関数としてGNMTが大幅に増加しましたが、肝臓よりもはるかに少ない程度でした。膵臓組織の場合、GNMTの活性もタンパク質の存在量も、過剰な食事メチオニンに反応しませんでした。これらのデータは、追加のメカニズムがGNMTの調節に寄与し、タンパク質の合成がその分解よりも大きいことを示唆しています。さらに、GNMTのメチオニン誘発性調節は線量依存性であり、組織特異的であると思われ、後者は腎臓と膵臓で果たす役割が肝機能とは部分的に異なる可能性があることを示唆しています。

Glycine N-methyltransferase (GNMT) regulates S-adenosylmethionine (SAM) levels and the ratio of SAM:S-adenosylhomocysteine (SAH). In liver, methionine availability, both from the diet and via the folate-dependent one-carbon pool, modulates GNMT activity to maintain an optimal SAM:SAH ratio. The regulation of GNMT activity is accomplished via posttranslational and allosteric mechanisms. We more closely examined GNMT regulation in various tissues as a function of excess dietary methyl groups. Sprague Dawley rats were fed either a control diet (10% casein plus 0.3% L-methionine) or the control diet supplemented with graded levels (0.5-2%) of L-methionine. Pair-fed control groups of rats were included due to the toxicity associated with high methionine consumption. As expected, the hepatic activity of GNMT was significantly elevated in a dose-dependent fashion after 10 d of feeding the diets containing excess methionine. Moreover, the abundance of hepatic GNMT protein was similarly increased. The kidney had a significant increase in GNMT as a function of dietary methionine, but to a much lesser extent than in the liver. For pancreatic tissue, neither the activity of GNMT nor the abundance of the protein was responsive to excess dietary methionine. These data suggest that additional mechanisms contribute to regulation of GNMT such that synthesis of the protein is greater than its degradation. In addition, methionine-induced regulation of GNMT is dose dependent and appears to be tissue specific, the latter suggesting that the role it plays in the kidney and pancreas may in part differ from its hepatic function.