研究人员识别MTOR途径中的关键营养传感器，将营养可用性与细胞生长联系起来
为了生存和生长，细胞必须正确地评估可用资源，并将其与生长和代谢相结合——这一计算中的一个失误可能会导致细胞死亡或功能障碍。这些决定的关键是mTOR通路，一种连接营养、代谢和疾病的细胞通路。
MTOR途径包含来自多种因素的输入，例如氧气水平，营养可用性，生长因子和胰岛素水平，以促进或限制细胞生长和代谢。但是当途径运行AMOK时，它可能与众多疾病有关，包括癌症，糖尿病和阿尔茨海默病。了解进料到MTOR途径的各种传感器可能导致这些疾病的新疗法，甚至是老化，因为拨打MTOR途径与小鼠和其他生物中的更长的寿命相关联。
虽然至关重要氨基酸蛋氨酸是级别细胞必须仔细感觉的关键营养素之一，研究人员不知道它如何进入MTOR途径 - 或者它根本如此。现在，白头研究所成员大卫萨巴托尼和他的实验室成员已经确定了一种蛋白质，Samtor，作为MTOR途径中的传感器甲硫氨酸衍生物SAM (s -腺苷甲硫氨酸)。他们的发现发表在最新一期的杂志上科学。
蛋氨酸是蛋白质合成所必需的，由它产生的代谢产物SAM参与了维持生长的几个关键细胞功能，包括DNA甲基化、核糖体生物发生和磷脂代谢。有趣的是，在机体水平上限制蛋氨酸与增加胰岛素耐受性和寿命有关，类似于与抑制mTOR通路活性相关的抗衰老效应。但是mTOR、蛋氨酸和衰老之间的联系仍然难以捉摸。
“甲硫氨酸限制和MTOR抑制的表型之间存在许多相似之处，”Sabatini说，他也是霍华斯医学院调查员和麻省理工学院生物学教授。“这种蛋白质Samtor的存在提供了一些诱人的数据，表明这些表型可以机械地连接。”
Sabatini确定了MTOR作为研究生，因为阐明了其同名途径的许多方面。他和他的实验室最近针对MTOR途径的分子传感器进行了两个关键的氨基酸：亮氨酸和精氨酸。在目前的研究中，科学纸的CO-First作者Xin Gu和Jose Orozco，Sabatini的实验室，鉴定了先前无表征化的蛋白质，似乎与MTOR途径的组分相互作用。进一步调查后，它们确定蛋白质与SAM结合并间接测量可用蛋氨酸的池，使得该蛋白质-Samtor-一种通知MTOR途径的特定和独特的营养传感器。
“人们一直试图弄清楚如何在细胞中感觉到蛋黄酱很长一段时间，”Orozco说。“我认为这是哺乳动物细胞的第一次，发现了描述蛋氨酸可以调节像MTOR这样的主要信号通路的方法的机制。”
目前的研究表明，SAMTOR在蛋氨酸感知中起着至关重要的作用。蛋氨酸代谢对许多细胞功能至关重要，Sabatini实验室将进一步研究SAMTOR与寿命延长和与低蛋氨酸水平相关的胰岛素敏感性效应之间的潜在联系。
“非常有趣的是考虑机械主义如何在具有有益效果的多种生物体中如何相关，以及鉴定这一点蛋白质为我们提供了进一步调查这个问题的潜在分子句道，“顾说。”营养感应途径mTOR的上游是一个非常优雅的系统，它通过特定的机制来响应某些营养物质的可用性来调节细胞的生长。目前已知的传感器提出了一些有趣的问题:为什么细胞进化出对这些特定营养物质的感知机制，以及如何进化的细胞以不同方式对待这些营养素。“
这个故事被重新发布由麻省理工学院新闻（web.mit.edu/newsoffice/)，一个涵盖麻省理工学院研究、创新和教学新闻的热门网站。
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