Ssaczy cel rapamycyny lub białka mTOR został odkryty w 1994 roku ze względu na jego bezpośrednią interakcję z rapamycyną. Białko bierze swoją nazwę od homologu drożdży o nazwie TOR. Kompleks białkowy mTOR w komórkach ssaków odgrywa ważną rolę w równoważeniu procesów anabolicznych, takich jak synteza białek, lipidów i nukleotydów oraz procesów katabolicznych, takich jak autofagia w odpowiedzi na sygnały środowiskowe, takie jak dostępność składników odżywczych i czynników wzrostu.
Szlak mTOR lub szlak sygnałowy PI3K/AKT/mTOR rozpoczyna się od fosforylacji określonego receptora na powierzchni komórki wywołanej czynnikiem wzrostu. Fosforylowany receptor przekazuje sygnały, które powodują aktywację dalszych kinaz białkowych - PI3K, Akt i mTOR complex 1 lub mTORC1.
Po aktywacji mTORC1 zwiększa syntezę białek, głównie poprzez fosforylację białka 1 lub 4EBP1 wiążącego eukariotyczny czynnik inicjacji 4E i rybosomalnej kinazy S6 p70 1 lub S6K1. Poprzez aktywację S6K1, mTORC1 reguluje również aktywność czynnika transkrypcyjnego - białka wiążącego element reagujący na sterole lub SREBP, który dodatkowo reguluje syntezę lipidów w rosnącej komórce. Ponadto S6K1 bierze również udział w aktywacji syntetazy karbamoilowo-fosforanowej (CAD), która odgrywa kluczową rolę w szlaku syntezy pirymidyny de novo.
Oprócz syntezy makrocząsteczek, wykazano również, że mTORC1 reguluje metabolizm mitochondrialny i biosyntezę. Ułatwia wzrost komórek nowotworowych poprzez przesunięcie metabolizmu glukozy na glikolizę zamiast fosforylacji oksydacyjnej, proces zwany efektem Warburga, aby pomóc komórkom nowotworowym generować energię potrzebną do ich szybkiego wzrostu i proliferacji.
W przypadku braku niezbędnych składników odżywczych komórki aktywują autofagię, aby dostarczyć podstawowe składniki, takie jak aminokwasy, do maszynerii komórkowej. Wykazano, że hamowanie mTORC1 zwiększa autofagię, podczas gdy stymulacja mTORC1 zmniejsza autofagię.
Ze względu na jego różnorodne role w funkcjach komórkowych, deregulacja sygnalizacji mTOR jest nie tylko związana z postępem raka, ale także z kilkoma innymi chorobami, w tym starzeniem się i cukrzycą.
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone