Protein synthesis regulation by leucine

Abstract

In vivo and in vitro studies have demonstrated that high protein diets affect both protein synthesis and regulation of several cellular processes. The role of amino acids as substrate for protein synthesis has been established in the literature. However, the mechanism by which these amino acids modulate transcription and regulate the mRNA translation via mTOR-dependent signaling pathway has yet to be fully determined. It has been verified that mTOR is a protein responsible for activating a cascade of biochemical intracellular events which result in the activation of the protein translation process. Of the aminoacids, leucine is the most effective in stimulating protein synthesis and reducing proteolysis. Therefore, it promotes a positive nitrogen balance, possibly by favoring the activation of this protein. This amino acid also directly and indirectly stimulates the synthesis and secretion of insulin, enhancing its anabolic cellular effects. Therefore, this review aimed to identify the role of leucine in protein synthesis modulation and to discuss the metabolic aspects related to this aminoacid.

Estudos in vivo e in vitro verificaram que dietas hiperprotéicas influenciam a síntese protéica e regulam vários processos celulares. O papel dos aminoácidos como substrato para a síntese de proteínas já está bem evidenciado na literatura, porém as formas como esses aminoácidos modulam a etapa da transcrição e regulam a tradução do RNAm, pela via de sinalização dependente da mTOR, ainda não estão totalmente esclarecidas. Tem-se verificado que a mTOR é uma proteína responsável por ativar uma cascata de eventos bioquímicos intracelulares que culminam na ativação do processo de tradução protéica. Dentre todos os aminoácidos, a leucina é a mais eficaz em estimular a síntese protéica, reduzir a proteólise e, portanto, favorecer o balanço nitrogenado positivo, possivelmente por favorecer a ativação desta proteína. Além disso, este aminoácido estimula direta e indiretamente a síntese e a secreção de insulina, e, assim, aumenta as propriedades anabólicas celulares. Nesse sentido, a presente revisão tem como objetivo identificar o papel da leucina na modulação da síntese protéica e abordar aspectos metabólicos relacionados a este aminoácido.