En av De mer bemerkelsesverdige funnene I papiret Av Chen et al. (4) er deres demonstrasjon at mekanismen som aminosyrer stimulerer mTORC1 krever VPS34 (KLASSE III PI3K), et enzym som er involvert i endocytose og vesikkel resirkulering Fra Golgi til overflaten (10). Hva kan vesikkelgjenvinning og Golgi ha å gjøre med aktivering av mTORC1 på overflaten av lysosomet? En rekke nyere studier (11, 12) har implisert intracellulær membranhandel i prosessen der noen aminosyrer aktiverer mTORC1-banen (Figur 1). For eksempel krever glutaminaktivering av mTORC1 ikke RAG Gtpaser, mens leucin gjør (11). Andre fant at i RAG-mangelfulle celler er mTORC1 lokalisert Til Golgi, og denne lokaliseringen er avhengig AV ARF, EN ADP-ribosylerende faktor kritisk for vesikkelhandel (11). Videre, mens tilsetning av glutamin til RAG-mangelfulle celler forårsaket translokasjon av mTORC1 til lysosomene, tok det mye lengre tid å lokalisere det (11). Tidligere studier har også vist at mTORC1 er tilstede i ER så vel som i trans-Golgi-nettverket (TGN) (13).
hvordan blir proteiner målrettet mot lysosomer? Lysosomale hydrolaser syntetiseres i ER og glykosyleres I Golgi, hvor de får en mannose-6-fosfatligand (14). Når lysosomale hydrolaser når TGN, binder de seg til mannose-6-fosfatreseptorer (M6PRs) og knopper ut i klathrin-belagte vesikler, en prosess mediert av flere adapterproteiner og tilrettelagt AV ARF1. Vesiklene smelter deretter med tidlige endosomale vesikler (EEVs) og til slutt trafikk og smelter sammen med lysosomene, og leverer lysosomale hydrolaser til deres endelige destinasjon. Når celler uten RAG GTPase ble behandlet med brefeldin, ble aminosyreindusert aktivering av mTORC1 avskaffet, men brefeldin forhindret ikke mTORC1-aktivering i RAG GTPase-tilstrekkelige celler (11). Brefeldin hemmer aktivering AV ARF1, forårsaker blokade av anterograd transport fra ER Til Golgi. Dermed krever aktivering av mTORC1 normal er-Til-Golgi-transport. Videre ble det funnet at knockout Av Rab1a, en liten GTPase involvert i endocytose, også resulterer i blokkering av mtorc1-aktivering av aminosyrer (12). MENS RAB1A tidligere bare var kjent for sin kontroll OVER ER-Til-Golgi-transport, ble DET funnet å indusere assosiasjon av mTORC1 med RHEB og RAPTOR, uavhengig av RAG Gtpaser. Videre forstyrret knockdown AV RAB1A mtorc1 lokalisering I Golgi, men ikke i lysosomene. Videre påvirket ikke TAP AV RAB1A mTORC1-interaksjon med RAG Gtpaser i lysosomet (13).
To muligheter dukker opp fra disse nye studiene. En mulighet er at mTORC1 bare kan være aktiv når den ligger på lysosomale membraner, men kan leveres til lysosomet fra andre intracellulære membraner som TGN i en inaktiv form. Den andre muligheten er at mTORC1 kan aktiveres, for eksempel av aminosyrer når Den er På Golgi eller andre membranrom. Det er vanskelig å konkludere på en eller annen måte på grunnlag av tilgjengelige data, da mTORC1 er tilstede i sekretorisk vei i forbindelse med mange av dets bindende/aktiverende proteiner (13). For å skille mellom disse mulighetene, vil det være nødvendig å oppnå nøye kinetisk analyse av prosessen med mtorc1-aktivering. Så vidt Jeg vet, Bare Jewell et al. (11) har studert kinetikken til mtorc1-aktivering. Denne gruppen har vist at i RAG-tilstrekkelige celler forårsaker glutamin mTORC1 å lokalisere til lysosomer innen 50 minutter etter tilsetning, mens i RAG-mangelfulle celler er mTORC1 ikke i lysosomet ved 50 minutter, men er tilstede ved 150 minutter etter tilsetning av glutamin. Imidlertid Jewell et al. identifiserte ikke rommet der mTORC1 var lokalisert før det kom til lysosomet, og de avgjorde heller ikke om mTORC1 var aktiv i den lokaliteten. Det vil være viktig å vise at glutamin forårsaker lokalisering av komplekset Til Golgi og å avgjøre om det er aktivt i den lokale. Interessant nok ble mTORC1 i en studie funnet å kolokalisere med golgin 97 (13), et protein kjent for å assosiere MED M6PR (15).
således ser det Ut til at mtorc1 aktiveringskomplekset blir lastet på TGN etter tilsetning av glutamin, kanskje i forbindelse MED SLC38A9, som transporterer glutamin (Men ikke leucin) (Figur 1). Videre er Denne Regionen av Golgi surgjort Av V-ATPase; derfor vil den sannsynligvis binde seg til mtorc1-komplekset så vel som MED RAPTOR og RHEB, sistnevnte er allerede kjent for Å eksistere I Golgi (16). Dette komplekset kan da skysses av vesikler til lysosomene gjennom den godt beskrevne vanlige motorveien tatt AV M6PR til lysosomene. Det store spørsmålet er om mTORC1 er aktiv mens han er bosatt På Golgi-membraner eller trenger trafikk til lysosomet for å bli aktiv. Her, Chen Et al., i en kritisk studie, fant at sletting Av Vps34 blokkerte aminosyre-mediert aktivering av mTORC1. Hva kan v re den spesifikke funksjonen til denne KLASSE III PI3K i mTORC1-handel? Nylig ble det funnet en svært spesifikk hemmer AV VPS34 for å blokkere handel med vesikler fra TGN til lysosomet (17). Dermed kan det spekuleres at mTORC1 ikke er aktiv når Den er I Golgi, men kan bare aktiveres når den når lysosomet. Hvis dette er tilfelle, vil det være viktig å avgjøre hvilken komponent av komplekset som leveres av lysosomene og er så nødvendig for aktivering.
nyren har gitt en fin in vivo-modell for separasjon AV RTK fra aminosyreveier. Vi kan endelig rasjonalisere de gamle funnene av høyprotein diettmating med moderne molekylær cellebiologi; men begge prosessene er mediert av mTORC1.
