mTOR信号通路的生物学功能

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1、《生命的化学》2010年30卷4期●小综述·555·CHEMISTRYOFLIFE2010，30(4)文章编号:1000-1336(2010)04-0555-07mTOR信号通路的生物学功能陈洪菊屈艺母得志四川大学华西第二医院儿科，成都610041摘要：哺乳动物的雷帕霉素靶(mammaliantargetofrapamycin,mTOR)是一种非典型丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，可整合细胞外信号，磷酸化下游靶蛋白核糖体p70S6激酶，如S6K1及4E-BP1，影响基因转录与蛋白质翻译，从而参与调控细胞生长、增殖等过程。mTOR的

2、生物学功能的多样性，使其成为当今生物学研究的焦点之一。mTOR与蛋白质合成、免疫、细胞运动及代谢、细胞凋亡及自噬等均有联系。关键词：mTOR；凋亡；自噬；蛋白质合成中图分类号：Q71哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammaliantargetofmTORC1。Rictor(rapamycin-insensitivecompanionofrapamycin,mTOR)是一种非典型丝氨酸/苏氨酸蛋白mTOR)蛋白与Sin1(也称为Mip1)及mLST8、mTOR构激酶，为磷脂酰肌醇激酶相关激酶(phosphatidy-成了mTORC

3、2。mTORC2对雷帕霉素耐受。linositolkinase-relatedkinase,PIKK)蛋白质家族成员。mTOR主要通过磷酸化其下游靶蛋白40S核糖mTOR进化上相对保守，可整合营养、能量及生长因体S6蛋白激酶(p70ribosomalproteinS6kinases,子等多种细胞外信号，参与基因转录、蛋白质翻译、p70S6K)，如S6K1及真核启动因子4E结合蛋白1核糖体合成等生物过程，在细胞生长和凋亡中发挥(eukaryoticinitiationfactor4Ebindingprotein1,4E-BP

4、1)极为重要的作用。近年来，mTOR的生物学功能研究来调节下游蛋白质翻译。日益深入，特别是其与细胞凋亡及自噬、蛋白质合活化的S6K1可磷酸化下游底物，如40S核糖体成、免疫、细胞运动及代谢等的联系越来越受到重蛋白S6(p70S6)等，从而促进延长因子-1a(elongation视。fator-1a,EF-1a)、poly(A)结合蛋白等蛋白质翻译及表1.mTOR信号通路达。mRNA5'端的7-甲基鸟苷帽子结构(cap)可被24mTOR是一类大分子蛋白质，分子量为289kDa，kDa的真核起始因子-4E(eukaryotic

5、initiationfactor-4E,其很多区域可参与调节蛋白质之间的相互作用。eIF4E)识别并夹住，支架蛋白eIF4G与eIF4E及eIF4AmTOR存在两种不同复合物形式，即mTORC1(mTOR结合并使后二者稳定。4E-BP1与eIF-4E结合并抑制complex1)及mTORC2。mTOR可与Raptor(regulatory其活性，进而抑制依赖eIF-4E转录的启动及蛋白质associatedproteinofmTOR)及哺乳动物LST8形成一的表达。当mTOR磷酸化4E-BP1后，可使其激活，活个对雷帕霉素

6、(rapamycin)抑制敏感的复合物，即化的4E-BP1与eIF-4E分离，从而促成eIF4E与eIF4G结合，eIF4F复合物形成及进一步cap-依赖的翻译。收稿日期：2010-02-15mTOR参与了体内多条信号通路。其一是PI3K/国家自然科学基金项目(30825039，30770748)；四川省AKT/mTOR通路，主要在肿瘤的生成及发展中起重青年科技基金(08ZQ026-069，075Y029-067)；四川省卫生厅基金(080236)；四川省人事厅基金(078RC-256515)资助要作用。Akt可被序贯活化

7、，首先由PDK1通过PI3K作者简介：陈洪菊(1985-)，女，硕士生，E-mail：通路在Thr308位点活化，然后被激活的mTORC2在cilla_8597@163.com；屈艺(1971-)，女，博士，教授，E-mail：Ser473位点完全活化。PRAS40抑制mTORC1使其失quyi712002@yahoo.com；母得志(1963-)，男，博士，教授，E-mail：dezhimu@yahoo.com活，Akt可直接磷酸化PRAS40，使其对mTORC1的《生命的化学》2010年30卷4期·556·●MiniR

8、eviewCHEMISTRYOFLIFE2010，30(4)抑制作用失效，从而激活mTORC1通路。进一步研激酶的活性导致细胞进程被抑制，阻止细胞周期的究发现，Akt与mTOR之间还存在某些细胞因子参与转换，抑制细胞增殖，诱导细胞凋亡。雷帕霉素作调控。Akt抑制结节性硬化复合物(tuberousscle