Порушені сигнальні шляхи mTOR впливають на численні функції організму - Звіт про інновації
У пухлинах печінки людини активація сигнального шляху mTORC1 (зверху) призводить до збільшення експресії FGF21 (знизу). Зображення: Базельський університет, Біоцентр
Дисрегуляція сигнального шляху mTOR сприяє розвитку метаболічних захворювань, таких як діабет, ожиріння та рак. У поточному випуску наукового журналу Proceedings of the National Academy of Sciences вчені з Biozentrum Базельського університету описують, як порушені сигнальні шляхи mTOR в печінці впливають не тільки на метаболізм печінки, але і на всю фізіологію організму.
Білок mTOR регулює як клітинний ріст, так і обмін речовин і, таким чином, відіграє важливу роль у розвитку захворювань. У клітині регуляторний білок зустрічається у двох функціонально та структурно різних білкових комплексах, які позначаються як mTORC1 та mTORC2. У своєму поточному дослідженні дослідницька група навколо професора Майкла Холла з Біоцентру Базельського університету пролила світло на те, як mTORC1 в печінці впливає на всю фізіологію організму і що це означає для пухлин печінки у людей.
mTORC1 в печінці контролює фізіологію всього організму
Печінка є центральним органом ссавців, який регулює фізіологічні процеси в організмі у відповідь на наявність поживних речовин.
Зараз команда Холла дослідила роль датчика поживних речовин mTORC1 у цьому процесі і вперше змогла показати, що активація mTORC1 у печінці мишей не тільки знижує метаболізм печінки, але також температуру тіла та рухи тварин.
При детальному вивченні молекулярного механізму дослідники виявили, що надмірна активація mTORC1 призводить до руйнування амінокислоти глутаміну, що, в свою чергу, підвищує рівень гормону стресу FGF21. За допомогою введення глютаміну рівень FGF21 можна знизити і запобігти фізіологічним порушенням.
Лікування раку інгібіторами mTORC1
Численні пухлини характеризуються неправильно спрямованою сигнальною мережею mTORC1 та глютаміновою залежністю. "Ми були раді побачити, що активність mTORC1 також пов'язана з експресією FGF21 у пухлинах печінки людини", - коментує клітинний біолог та провідний автор дослідження д-р. Маріон Корну.
Інгібітори mTORC1, такі як рапаміцин, в даний час використовуються як імунодепресанти та протиракові засоби. Останні результати команди Холла свідчать про те, що лікування глутамінзалежних пухлин рапаміцином може стримувати ріст пухлини та протидіяти метаболічному збиттю з колії.
Оригінальний внесок
Маріон Корну, Вольфганг Оплігер, Верена Альберт, Аарон М. Робітай, Франческа Трапані, Лука Кваліата, Тобіас Фюрер, Уве Зауер, Луїджі Терраччано, Майкл Н. Холл
Печінковий mTORC1 контролює рухову активність, температуру тіла та ліпідний обмін за допомогою FGF21
PNAS; опубліковано в Інтернеті 31 липня 2014 | doi: 10.1073/pnas.1412047111