CASTORタンパク質はmTORC1経路のアルギニンセンサーである
Lynne Chantranupong1, Sonia M Scaria1, Robert A Saxton1
1Department of Biology, Whitehead Institute for Biomedical Research and Massachusetts Institute of Technology, 9 Cambridge Center, Cambridge, MA 02142, USA; Department of Biology, Howard Hughes Medical Institute, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA; Koch Institute for Integrative Cancer Research, 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, MA 02139, USA; Broad Institute of Harvard and Massachusetts Institute of Technology, 415 Main Street, Cambridge MA 02142, USA.
CASTOR1は新しいアルギニンセンサーとして作用し,mTORC1経路を調節するためにGATOR2と相互作用します. この発見により アルギニンの欠乏が 細胞の成長シグナル伝達を 阻害する仕組みが明らかになりました
科学分野:
- セルラー信号
- 分子生物学
- 生物化学
背景:
- アミノ酸はRag GTPasesを通じてmTOR複合体I (mTORC1) 経路を調節する.
- GATOR1 (GAP) とGATOR2複合体はRag GTPaseの活性を調節する.
- mTORC1の活性化と抑制のためのアルギニンセンサーの正確なメカニズムは不明である.
研究 の 目的:
- mTORC1の調節のためのアルギニンセンシングに関与する分子成分を特定する.
- アルギニン欠乏がmTORC1を阻害するメカニズムを解明する.
- 特徴づけられていないタンパク質 CASTOR1 の機能を特徴付ける.
主な方法:
- CASTOR1- GATOR2複合体の形成を評価するためのタンパク質相互作用試験.
- CASTOR1のアルギニン結合親和性を決定する生化学的測定
- 異なるアルギニン条件下でmTORC1のシグナル伝達におけるCASTOR1の役割を評価する細胞実験.
主要な成果:
- CASTOR1はGATOR2と相互作用し,アルギニン欠乏によるmTORC1抑制に不可欠である.
- CASTOR1はホモディメリゼスし,CASTOR2ではヘテロディメリゼスすることができる.
- アルギニンがCASTOR1に結合すると,CASTOR1- GATOR2複合体が破壊され,解離定数は約30μMで,これはmTORC1の活性化に不可欠です.
結論:
- CASTOR1はmTORC1経路の直接的なアルギニンセンサーとして機能します.
- CASTOR1はアルギニンの可用性信号を統合してmTORC1の活動を調節する.
- これらの発見は細胞の成長制御における 栄養素感知のための新しいメカニズムを明らかにしています
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