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Science:管坤良教授發(fā)表mTORC1調(diào)控新發(fā)現(xiàn)
閱讀:306 發(fā)布時(shí)間:2015-1-14細(xì)胞會(huì)根據(jù)環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)水平,嚴(yán)格控制自己的代謝過程,將自己的生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)協(xié)調(diào)起來(lái)。mTORC1(雷帕霉素靶蛋白的復(fù)合體)負(fù)責(zé)整合環(huán)境和細(xì)胞內(nèi)信號(hào),對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)控。mTORC1調(diào)節(jié)異常在癌癥、糖尿病等人類疾病中很常見。
氨基酸會(huì)使mTORC1轉(zhuǎn)移到溶酶體并在那里活化。之前人們認(rèn)為,氨基酸的這種激活作用依賴于Rag小GTPase、Ragulator復(fù)合體和v-ATPase(vacuolar H+–adenosine triphosphatase)。
加州大學(xué)和復(fù)旦大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)zui近發(fā)現(xiàn),不同氨基酸對(duì)mTORC1的調(diào)控并不相同。亮氨酸對(duì)mTORC1的激活需要Rag GTPase,但谷氨酰胺的激活作用并不依賴于Rag GTPase。這一成果發(fā)表在1月7日的Science雜志上,文章的通訊作者是學(xué)者管坤良(Kun-Liang Guan)教授。
管坤良教授主要從事細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)節(jié)及腫瘤細(xì)胞生物學(xué)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究。他曾榮獲過包括美國(guó)“麥克阿瑟天才獎(jiǎng)"在內(nèi)的多項(xiàng)榮譽(yù),現(xiàn)任美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校(UCSD)藥學(xué)系教授,浙江大學(xué)生命科學(xué)研究院共同院長(zhǎng),復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院基因組研究所和分子細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室PI。
研究人員敲除了細(xì)胞中的RagA和RagB,但谷氨酰胺仍然能使mTORC1轉(zhuǎn)移到溶酶體。研究顯示,這一過程需要v-ATPase但不需要Ragulator。此外研究人員還發(fā)現(xiàn),谷氨酰胺誘導(dǎo)的mTORC1激活還需要Arf1 GTPase起作用。
這項(xiàng)研究揭示了一個(gè)不依賴Rag GTPase的mTORC1活化級(jí)聯(lián),展現(xiàn)了特定氨基酸對(duì)mTORC1的差異性調(diào)控。文章指出,亮氨酸激活mTORC1需要RagA和RagB,但谷氨酰胺并不需要它們,這種差異性調(diào)控似乎是進(jìn)化保守的。
許多癌細(xì)胞系存在mTORC1的活性增強(qiáng),而且癌細(xì)胞生長(zhǎng)高度依賴谷氨酰胺??梢?,谷氨酰胺誘導(dǎo)的mTORC1激活,在正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)中都起到了重要的作用。