Мишень рапамицина или белка mTOR у млекопитающих была обнаружена в 1994 году благодаря его прямому взаимодействию с рапамицином. Белок получил свое название от гомолога дрожжей под названием TOR. Белковый комплекс mTOR в клетках млекопитающих играет важную роль в балансировке анаболических процессов, таких как синтез белков, липидов и нуклеотидов, и катаболических процессов, таких как аутофагия, в ответ на сигналы окружающей среды, такие как доступность питательных веществ и факторов роста.
Путь mTOR или сигнальный путь PI3K/AKT/mTOR начинается с индуцированного фактором роста фосфорилирования специфического рецептора клеточной поверхности. Фосфорилированный рецептор передает сигналы, которые приводят к активации нисходящих протеинкиназ — PI3K, Akt и комплекса mTOR 1 или mTORC1.
После активации mTORC1 активирует синтез белка в основном за счет фосфорилирования эукариотического фактора инициации 4E-связывающего белка 1 или 4EBP1 и рибосомальной S6-киназы p70 или S6K1. Посредством активации S6K1 mTORC1 также регулирует активность транскрипционного фактора - стерол-чувствительного элемента-связывающего белка или SREBP, который дополнительно регулирует синтез липидов в растущей клетке. Кроме того, S6K1 также участвует в активации карбамоилфосфатсинтетазы (ИБС), которая играет решающую роль в пути синтеза пиримидина de novo.
Помимо синтеза макромолекул, mTORC1 также регулирует метаболизм и биосинтез митохондрий. Он способствует росту опухолевых клеток, смещая метаболизм глюкозы в сторону гликолиза вместо окислительного фосфорилирования, процесса, называемого эффектом Варбурга, чтобы помочь опухолевым клеткам вырабатывать энергию, необходимую для их быстрого роста и пролиферации.
В отсутствие незаменимых питательных веществ клетки активируют аутофагию для снабжения клеточного аппарата основными компонентами, такими как аминокислоты. Было показано, что ингибирование mTORC1 увеличивает аутофагию, в то время как стимуляция mTORC1 снижает аутофагию.
Из-за своей разнообразной роли в клеточных функциях, дерегуляция передачи сигналов mTOR связана не только с прогрессированием рака, но и с некоторыми другими заболеваниями, включая старение и диабет.
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены