アミノ酸-mTOR経路構成因子の同定と解析

氨基酸-mTOR通路成分的鉴定和分析

• 批准号: 08J10074
• 负责人: 高原 照直
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J10074/
• 关键词: mTOR; アミノ酸; 酵母; シグナル伝達

前年度に引き続き、TORC1活性制御に関わる新規分子の同定に向けて、TPCKの標的分子として得られたDLATの解析をおこなった。DLATの過剰発現やノックダウンにより、TPCKによるmTORC1阻害能が変化するかを、S6Kリン酸化や4EBP1のリン酸化について調べたが、ほとんど影響を示さなかった。また、DLATの発現量自体もTORC1活性にほとんど影響を示さなかった。このことは、DLAT以外の分子をTPCKが標的にしてmTORC1活性に影響を及ぼす可能性を示唆するが、DLAT以外の候補分子は現在のところ不明である。前年度までに行った酵母での遺伝学的スクリーニングから得られた分子Pbp1について、TORC1活性制御への関連を調べた。Pbp1の過剰発現は、様々な栄養源に対して一般にTORC1活性抑制能を示すことがわかった。Pbp1過剰発現はTORC1の複合体形成に影響を与えなかったため、TORC1活性自体あるいは細胞内の局在に影響を与えている可能性か考えられた。Pbp1過剰発現時のTORC1の細胞内局在を観察したところ、興味深いことにPbp1過剰発現により細胞質foci形成していた。Pbp1はグルコース飢餓などのストレス下でmRNAの翻訳の停止に依存して形成されるfoci(stress granule)の構成成分の1つと考えられているが、TORC1はPbp1 fociと共局在していた。このことは、Pbp1過剰発現によるfoci形成がTORC1活性化阻害に寄与することを示唆する。さらに、生理的な条件下でのPbp1とTORC1との共局在を調べると、グルコース飢餓に伴いTORC1の一部分がstress granuleと共局在した。また、グルコース飢餓時のStress granule形成が妨げられるpub1破壊株でのTORC1活性化への影響を調べると、グルコース刺激後のTORC1の活性化が早く起こっていた。これらのことから、グルコース飢餓下でTORC1がstress granulesヘリクルートされることにより、グルコース刺激後のTORC1活性化を一時的に遅らせていると考えられた。このような一時的な抑制は細胞のストレス応答にとってなんらかの意義があると推測しており、今後TORC1活性制御における新たな視点をもたらす可能性がある。

继去年之后，我们对作为TPCK靶分子获得的DLAT进行了分析，目的是鉴定参与调节TORC1活性的新分子。我们检查了 S6K 磷酸化和 4EBP1 磷酸化，看看 DLAT 的过表达或敲低是否会改变 TPCK 抑制 mTORC1 的能力，但发现效果甚微。此外，DLAT本身的表达水平对TORC1活性影响很小。这表明TPCK可能靶向DLAT以外的分子来影响mTORC1活性，但DLAT以外的候选分子目前尚不清楚。分子Pbp1是从前一年进行的酵母基因筛选中获得的，研究了其与TORC1活性调节的关系。研究发现，Pbp1 的过度表达通常表现出响应各种营养来源而抑制 TORC1 活性的能力。由于 Pbp1 过表达不影响 TORC1 复合物的形成，因此它可能影响 TORC1 活性本身或其细胞内定位。当我们观察Pbp1过表达时TORC1的细胞内定位时，我们发现由于Pbp1过表达，它形成了细胞质灶。 Pbp1 被认为是焦点（应激颗粒）的组成部分之一，该焦点在葡萄糖饥饿等应激下形成，并依赖于停止 mRNA 翻译，并且 TORC1 与 Pbp1 焦点共定位。这表明 Pbp1 过表达导致的病灶形成有助于抑制 TORC1 激活。此外，当检查生理条件下 Pbp1 和 TORC1 的共定位时，TORC1 的一部分在葡萄糖饥饿时与应激颗粒共定位。此外，当我们研究 pub1 破坏的菌株（其中葡萄糖饥饿期间应激颗粒的形成受到抑制）对 TORC1 激活的影响时，我们发现 TORC1 激活在葡萄糖刺激后迅速发生。这些结果表明，TORC1 在葡萄糖饥饿下被招募到应激颗粒，从而暂时延迟葡萄糖刺激后 TORC1 的激活。我们推测这种暂时的抑制对于细胞应激反应具有一定意义，并可能为未来TORC1活性的调控提供新的视角。