Tüm ökaryotik hücreler, çevrelerinden gelen ipuçlarına bağlı olarak büyümelerini düzenlemelidir.

Rapamisinin mekanik hedefi veya mTOR gibi bazı genler, besinlerin mevcudiyeti, büyüme faktörleri ve hücresel stres dahil olmak üzere temel hücresel süreçleri düzenlemek için çeşitli faktörlere yanıt verir.

mTOR, işlevsel olarak farklı iki multiprotein kompleksinde bulunan memeli hücrelerinin büyük bir protein kinazıdır - mTOR kompleksi 1 veya mTORC1 ve mTOR kompleksi 2 veya mTORC2.

Son derece karmaşık bir mTOR sinyal ağı arasında, PI (3) K / AKT / mTOR yolu, hücre büyümesi kontrolünde çok önemli bir rol oynar.

İnsülin veya insülin benzeri büyüme faktörlerinin bağlanmasıyla uyarıldığında, hücre yüzeyindeki reseptör tirozin kinazlar, aşağı akış sinyal molekülü olan fosfatidilinositol 3-kinaz veya PI (3) K'yi aktive eder.

Aktif PI(3)K, fosfatidilinositol 3,4,5-trisfosfat veya PIP3 üretir, bu da 3-fosfoinositid bağımlı kinaz 1 veya PDK1'in AKT adı verilen başka bir proteini fosforile etmesini ve aktive etmesini sağlar.

Aktif AKT proteini, sırayla, büyümeyi baskılayan, tuberin-hamartin kompleksi veya TSC kompleksinin aktivitesini fosforile eder ve inhibe eder.

TSC kompleksi GTPaz aktive edici bir aktiviteye sahiptir. Aktif durumda, lizozomal zara bağlı bir protein olan RHEB'i aktif durumdan inaktif duruma dönüştürür, bu nedenle mTORC1'i inaktif durumda tutar.

AKT, TSC kompleksini devre dışı bıraktığında, RHEB aktif bir GTP'ye bağlı durumda kalabilir. Aktif RHEB, mTORC1'i daha da aktive edebilir.

Aktif mTORC1, proteinler ve lipitler gibi makromoleküllerin biyosentezini yukarı regüle ederek ve otofajiyi aşağı regüle ederek hücre büyümesini ve çoğalmasını destekler.

Hücre büyümesi ve metabolizmasındaki kilit rolü nedeniyle, kanser hücreleri, tümör hücrelerinin sürekli büyümesini kolaylaştırmak için genellikle mTOR sinyal yolunu kullanır. Bu nedenle, mTOR sinyal yolaklarındaki genlerin insan kanserlerinde yaygın olarak mutasyona uğradığı bulunmuştur.

Bu tür mutasyonlar, herhangi bir uygun sinyalin yokluğunda bile mTOR yolunun anormal aktivasyonuna yol açar.

Sonuç olarak, bu yolu kullanan kanser hücreleri otofajiden kaçabilir ve erken tümör ilerlemesini desteklemek için daha fazla protein ve lipit sentezleyebilir.