增长因子向TSC复合体发出信号以调节mTORC1的演变
Kun Wang1,2, Sophie E Lockwood1,2, Brendan D Manning1,2
1Department of Molecular Metabolism, Harvard T.H. Chan School of Public Health, Boston, MA 02115, USA.
拉巴胺素 (mTOR) 复合体1 (mTORC1) 途径的机械性标调节了细胞生长. 它通过生长因子的调节与复杂的生物进化,涉及TSC2蛋白的非结构循环.
科学领域:
- 细胞生物学 细胞生物学
- 分子生物学分子生物学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 拉巴胺素 (mTOR) 综合体1 (mTORC1) 的机械性标是细胞生长的中央调节器,集成来自营养,能量状态和生长因子的信号.
- mTORC1的激活导致下游基质的酸化,促进生物质积累和细胞生长.
- 结核性硬化综合体 (TSC) 蛋白质综合体,特别是其TSC2亚单元,作为mTORC1激活的保护车.
研究的目的:
- 通过TSC蛋白质复合体通过生长因子调节mtORC1的结构和进化基础.
- 了解上游信号如何汇聚TSC2以调节mTORC1活动和细胞生长.
- 探索非结构循环在TSC2的调节功能中的作用及其进化意义.
主要方法:
- 使用冷电子显微镜 (cryo-EM) 研究TSC蛋白质复合物的结构.
- 对TSC2的进化保存和与疾病相关的突变进行分析2.
- 整合结构数据与对上游信号通路的知识.
主要成果:
- 调节TSC2功能的酸化位位于进化保存的核心结构之外的非结构化循环中.
- 这些调节环与元动物一起进化,与复杂的身体计划和多样化的细胞类型的出现相吻合.
- TSC2的非结构循环缺乏与疾病相关的突变,这表明它们是进化适应的场所.
结论:
- 在TSC2中,非结构化的监管循环的演变使得多种增长因子信号能够集成起来,以控制mTORC1.1.
- 这种调节机制可能与多细胞性共同进化,以协调细胞的生长和整个组织的新陈代谢.
- 这些循环的可塑性表明,它们是细胞生长调节中的适应性变化的关键驱动因素.
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