mTOR是影响细胞生长增殖以及代谢的一条重要信号通路,它的调控与肿瘤、糖尿病、衰老等过程息息相关。基于其组分和对雷帕霉素的敏感性不同,可分为mTORC1和mTORC2两条不同的信号通路。sin1是mTORC2复合体的特异性组成成分,是一种衔接蛋白。我们首次发现它可以调控mTORC2下游AKT基因473位和450位的磷酸化,调控RICTOR蛋白的表达量,维持mTORC2复合体的完整性。在我们研究中还发现,sin1不同亚型的细胞定位有差异。基于这些实验基础,我们将进一步探讨sin1对mTORC2信号通路功能的影响,探索sin1调控mTORC2信号通路的分子机制,尝试发现sin1和mTORC2信号通路在小鼠胚胎发育过程中的作用。这项工作的开展有助于我们加深对整条mTOR信号通路的理解,为以后对mTORC信号通路的调控机制和功能研究提供丰富的理论基础。
Sin1,别名MAPKAP1,是mTORC2复合体中的主要成分之一。mTORC2信号通路是调控细胞生长增殖以及代谢的一条重要信号通路。胞外信号通过激活mTORC2复合体,并激活其下游AKT 473和AKT 450位点的磷酸化,进而向下传递信号,调控细胞的各项活动。已有研究报道证明,通过转录翻译过程中的不同剪切机制,Sin1基因存在不同的剪切形式,可以翻译成为不同的Sin1亚型蛋白。此课题中,我们鉴定出Sin1基因存在4种不同亚型Sin1α、Sin1β、Sin1γ和Sin1δ。其中,Sin1γ是一种新发现的亚型,在其3’末端存在一个新被发现的外显子9a。这个亚型在小鼠的各种组织中都能检测到表达。Sin1γ表达的蛋白与最长的Sin1β亚型相比,C端的蛋白序列不同。在小鼠成纤维细胞(MEF)中,Sin1γ与Sin1β一样,可以形成mTORC2复合体,并且它的蛋白表达水平不影响mTORC2复合体中其它组分的蛋白表达。在mTORC2信号通路中,Sin1β可以回复由于Sin1基因敲除所导致的mTORC2下游AKT 473 位点的磷酸化失活,而Sin1γ不能回复此位点的磷酸化失活, 因此它所形成的mTORC2复合体,不具有mTORC2复合体对AKT 473位点调控的特性。 在我们的发现中,有意思的是,Sin1γ存在特殊的细胞内点状定位,并且此点状结构随细胞周期的变化而变化。因此,Sin1γ作为Sin1新发现的剪切形式,与以往发现的Sin1亚型有所不同,可能存在其特殊的信号通路。这项工作的展开有利于帮助我们加深对整条mTOR信号通路的理解,为以后对mTORC2信号通路的调控机制和功能研究提供了一定的理论基础。