我专家团队揭示细胞感应氨基酸新机制

发布时间:2024-04-23 09:25:39 来源: sp20240423

原标题:我专家团队揭示细胞感应氨基酸新机制

  科技日报讯 (任萱 记者王春)细胞如何感知胞内营养物质,尤其是氨基酸的变化?近日,沈少明、陈国强、苏冰课题组合作,在最新一期国际期刊《细胞代谢》上在线发表论文,首次发现细胞内各种氨基酸浓度的改变,可以统一地通过mTOR泛素化来被细胞感知,进一步解释了mTORC1广泛感知所有氨基酸浓度波动的原理。

  过去30多年的研究,已经确立哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)作为最关键的营养物质感受器,在细胞生命活动调控中发挥重要作用,且其信号异常与癌症、肥胖、糖尿病和神经退行性疾病以及衰老过程密切相关,但对细胞是否存在普遍感应氨基酸的分子机制仍然不清楚。

  课题组研究发现,mTOR泛素化发挥了类似于mTORC1经典抑制剂雷帕霉素的作用,阻碍了mTORC1对底物的识别,从而发生活性抑制。他们将细胞培养液中的氨基酸逐一剔除,发现任一类型氨基酸的缺失均可引起mTOR发生泛素化,后者介导了多种类型氨基酸缺失情况下mTORC1的活性抑制。实验证实,氨基酸饥饿引起mTOR泛素化这一现象在小鼠体内同样存在,通过构建相关基因突变小鼠,证明该通路在感应膳食中氨基酸不足的过程中发挥重要作用。

  “这项工作首次揭示了mTORC1可以普遍感应氨基酸变化的新通路和机制。”研究人员表示,区别于已知的亮氨酸、精氨酸等少数氨基酸依赖于特定感应器被感应的模型,这一普适性氨基酸感应通路的发现,为mTORC1感应细胞内氨基酸水平以精细调控生命活动提供了新的视角,为药物和食物疗法治疗相关疾病提供了新的可能。

(责编:杨曦、陈键)