mTOR信号通路浅析

mTOR简介
mTOR(mammalian target of rapamycin)是一种高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在其C端,mTOR与磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)和磷脂酰肌醇4-激酶(PI4K)的催化结构域具有高度同源性,因此属于磷脂酰肌醇(PI)激酶相关激酶家族的非典型蛋白激酶的成员。但是mTOR与其它PIKK没有已知脂质激酶活性,反而具有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性。
mTOR结构
mTOR由以下6个结构域组成,HEAT结构域(多个HEAT重复结构),FAT结构域(FRAP/ATM/TRRAP),FRB结构域(FKBP-rapamycin binding domain),KIN结构域,NR结构域,FATC结构域。

mTOR结构.png

mTOR复合物的组成
1、mTOR可以募集其它蛋白和活性因子,组装形成两种类型的mTOR复合物。mTOR复合物1(mTORC1)和mTOR复合物2(mTORC2)。
2、mTORC1由mTOR,mLST8,PARTOR和两个负调控因子PRAS40,Deptor组成。PARTOR负责识别部分mTORC1底物,并将mTORC1靶向溶酶体表面。
3、mTORC2由mTOR,mLST8,mSIN1,Rictor以及Protor,Deptor。mSINI通过其N端嵌入到RICTOR中,然后围绕mLST8折叠,mSINI的中间保守区域(CRIM)对于mTORC2底物的招募非常重要,mSINI C端PH结构域是mTORC2在膜上定位做必需的。
mTORC1与mTORC2.png

mTOR复合物的调控
mTORC1与mTORC2作为信号转导分子,在细胞中具有不同的信号转导作用。mTORC1整合有关营养丰度和环境状态的信息以调节细胞内合成代谢和分解代谢的平衡,与细胞生长有关,而mTORC2控制细胞骨架重组,调节葡萄糖代谢,与细胞生存和增殖有关。
mTORC1和mTORC2调控不同的生理活动.jpg

mTOR 主要参与四种信号通路过程,包括PI3K/AKT/mTOR、Ras/MAPK/mTORC1、Ras/MAPK/mTORC1和ULK-ATG13-FIP200通路。许多疾病的发生和发展都与mTOR信号异常有关,其中大部分表现为mTOR的过度激活或过度表达。持续过度激活的 mTOR 信号将导致细胞代谢水平的提高、持续的生长和增殖、细胞寿命延长甚至细胞永生化,这可以直接或间接诱发癌症、代谢和衰老有关的疾病。而抑制这种状态可以有效延缓或治疗mTOR过度激活引起的癌症、心血管损伤等疾病。
mTOR参与的信号通路.png

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