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科学家发现“氨基酸传感器”,调控细胞生长关键信号mTORC1

作者: 发布时间:2021-08-26 浏览次数:977
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《自然》发表了一篇来自北京大学刘颖教授团队的研究论文,报道了一种亮氨酸受体蛋白SAR1B,可以抑制细胞内的mTORC1复合物——控制细胞生长、增殖的关键信号。

由于mTORC1信号具有重要的生理和临床意义,其信号失调与癌症、神经退化、代谢疾病等各种疾病有关,《自然》杂志刊发了专门的评论文章,强调了这一发现的重要性。

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过去的研究指出,细胞通过mTORC1检测到充足的氨基酸后,调节蛋白质的合成和细胞生长。在多种氨基酸中,亮氨酸是mTORC1的有力刺激因子。此次研究为亮氨酸如何激活mTORC1提供了新的洞见。

研究人员通过质谱实验发现,SAR1B是以前不为人知的一种亮氨酸“传感器”。当细胞内缺乏亮氨酸时,SAR1B与mTORC1的激活剂GATOR2相结合,因而抑制了mTORC1的活性;当亮氨酸浓度升高,SAR1B改为结合亮氨酸,导致构象改变,放开GATOR2,进而GATOR2激活mTORC1信号。

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▲SARB1感知氨基酸水平激活mTORC1的机制示意图

利用模式生物线虫,研究人员证明,SAR1B通过感知亮氨酸调节mTORC1信号的机制在进化上高度保守。长期保持饥饿可以延长线虫的寿命,与SAR1B抑制mTORC1信号有关。

由于mTORC1过度激活还与癌症有关,这项研究进一步考察了SAR1B在其中的作用,发现通过调节mTORC1信号通路,SAR1B在肺癌发生中扮演着抑癌因子的角色。

生物信息学分析指出,在肺腺癌和肺鳞状细胞癌中,SAR1B基因经常缺失。而在移植人类肿瘤细胞的肺癌模型小鼠中,消除SAR1B的活性也会促进肿瘤生长。这些发现表明,SAR1B可能成为抗肿瘤治疗的有力靶点。

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