La leucil-tRNA sintetasa es un sensor intracelular de leucina para la vía de señalización mTORC1

Área de la Ciencia:

• Biología celular Biología celular.
• Biología Molecular Biología Molecular
• La bioquímica es la bioquímica.

Sus antecedentes:

• Los aminoácidos son esenciales para activar el objetivo de los mamíferos de la rapamicina (mTOR) quinasa.
• mTOR regula procesos celulares cruciales que incluyen la traducción de proteínas, el tamaño celular y la autofagia.
• El sensor de aminoácidos intracelular específico que vincula directamente los niveles de aminoácidos con mTORC1 sigue sin identificarse.

Objetivo del estudio:

• Para identificar el acoplamiento directo del sensor de las concentraciones intracelulares de aminoácidos a la vía mTORC1.
• Para dilucidar el mecanismo por el cual la detección de aminoácidos activa mTORC1.1.

Principales métodos:

• Investigó el papel de la leucil-tRNA sintetasa (LRS) en la activación del mTORC1 inducida por aminoácidos.
• Utilizó la mutagénesis dirigida al sitio para evaluar la importancia de los residuos de unión a la leucina del LRS.
• Examinó la interacción entre LRS y Rag GTPasa utilizando ensayos bioquímicos.
• Se determinó la actividad de la proteína activadora de la GTPasa (GAP) del LRS hacia la Rag GTPase.

Principales resultados:

• La leucil-tRNA sintetasa (LRS) funciona como un sensor crítico para la concentración de leucina intracelular.
• Las mutaciones en los sitios de unión a la leucina del LRS eliminan la activación del mTORC1 dependiente de los aminoácidos.
• El LRS se une directamente a la Rag GTPasa de una manera dependiente de los aminoácidos.
• El LRS exhibe actividad de la proteína activadora de la GTPasa (GAP) hacia la Rag GTPase, promoviendo la activación de mTORC1.

Conclusiones:

• La leucil-tRNA sintetasa (LRS) se identifica como el sensor clave para la activación mediada por aminoácidos de la vía mTORC1.
• El LRS vincula directamente los niveles intracelulares de aminoácidos a la señalización de mTORC1 mediante la activación de la Rag GTPasa.
• Este descubrimiento proporciona un vínculo mecánico crítico entre la disponibilidad de nutrientes y la regulación del crecimiento celular.