増殖する哺乳類細胞における細胞質量の大部分をグルコースではなくアミノ酸を占める

細胞は、増殖するために質量を複製する必要があります。グルコースとグルタミンは、増殖​​する哺乳類細胞によって消費される主要な栄養素ですが、これらおよび他の栄養素が細胞質量に寄与する程度は不明です。異なる栄養素に由来する細胞質量の割合を定量化し、細胞内の炭素質量の大部分は他のアミノ酸に由来し、グルコースやグルタミンよりもはるかに低い速度で消費されることがわかりました。グルコース炭素には多様なフェートがありますが、グルタミンはタンパク質に最も寄与しており、トリカルボン酸サイクル中間体（アナプラー症）を補充するグルタミンの能力が主にアミノ酸生合成に使用されていることを示唆しています。これらの発見は、栄養消費率が質量蓄積と間接的に関連していることを示しており、グルコースとグルタミンの消費率が高いことを、生合成に炭素を提供するよりも急速な細胞増殖をサポートすることを示唆しています。

Cells must duplicate their mass in order to proliferate. Glucose and glutamine are the major nutrients consumed by proliferating mammalian cells, but the extent to which these and other nutrients contribute to cell mass is unknown. We quantified the fraction of cell mass derived from different nutrients and found that the majority of carbon mass in cells is derived from other amino acids, which are consumed at much lower rates than glucose and glutamine. While glucose carbon has diverse fates, glutamine contributes most to protein, suggesting that glutamine's ability to replenish tricarboxylic acid cycle intermediates (anaplerosis) is primarily used for amino acid biosynthesis. These findings demonstrate that rates of nutrient consumption are indirectly associated with mass accumulation and suggest that high rates of glucose and glutamine consumption support rapid cell proliferation beyond providing carbon for biosynthesis.