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。2015年1月9日；347(6218):194-8.
doi:10.1126/science.1259472。 Epub 2015年1月7日。

新陈代谢。亮氨酸和谷氨酰胺对mTORC1的差异调节

詹娜·朱厄尔 1, 年轻的Chul Kim 1, 瑞安·C·拉塞尔 1, 法新宇（Fa-Xing Yu） 2, Hyun Woo公园 1, 史蒂文·普劳夫 1, 文森特·塔利亚布拉奇 1, 关坤良 三
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新陈代谢。亮氨酸和谷氨酰胺对mTORC1的差异调节

珍娜·L·朱厄尔等人。 科学类。 。

摘要

雷帕霉素（mTOR）复合物1（mTORC1）的机制靶点整合环境和细胞内信号来调节细胞生长。氨基酸以一种被认为依赖于Rag小鸟嘌呤三磷酸酶（GTPase）、Ragulator复合物和液泡H（+）-腺苷三磷酸酶的方式刺激溶酶体上的mTORC1活化。我们报道亮氨酸和谷氨酰胺分别通过Rag GTPase依赖性和非依赖性机制刺激mTORC1。谷氨酰胺促进RagA和RagB敲除细胞中mTORC1易位到溶酶体，并需要v-ATP酶，但不需要Ragulator。此外，我们确定了通过谷氨酰胺激活mTORC1和溶酶体定位所需的腺苷二磷酸核糖基化因子-1 GTPase。我们的结果揭示了独立于Rag GTPases的mTORC1激活的信号级联，并表明mTORC2受特定氨基酸的差异调节。

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数字

图1
图1。Gln而非Leu独立于RagA和RagB激活mTORC1
mTORC1活性通过S6K1（pS6K1）、S6（pS4）和4EBP1（p4EBP1）的磷酸化和4EBP的迁移率变化进行分析。AA，氨基酸。(A类)在正常条件下（NC）分析对照组（CON）和RagA/B KO MEF中的mTORC1活性。还分析了mTOR、Raptor、RagA、RagB和RagC蛋白。(B类)在NC、不含氨基酸（–AA）和添加氨基酸（+AA）后的指定时间，分析CON和RagA/B KO MEF中的mTORC1活性（左）。绘制了pS6K1的相对丰度图（右）。(C类)CON和RagA/B KO MEF中用Leu（顶部）或Gln（底部）刺激后的mTORC1活性。(D类)在指定时间用Leu或Gln刺激稳定表达Flag-tagged RagA的RagA/B KO MEF后，分析mTORC1活性。(E类)在缺乏氨基酸或用Leu或Gln刺激150分钟的CON、RagA KO（A1）和RagA/B KO（AB1）HEK293A细胞中分析mTORC1活性。
图2
图2。缺乏RagA和RagB时Gln诱导的mTORC1溶酶体定位
(A类)免疫荧光（IF）分析，描述RagA/B KO MEFs中S6（pS6；橙色）磷酸化激活mTORC1。图中还显示了mTOR（绿色）和LAMP2（红色）。定量mTOR和LAMP2共定位的pS6细胞百分比（右上），以及不在溶酶体中且含有S6磷酸化的mTOR细胞百分比（右下）。(B类和C类)IF分析显示CON（B）或RagA/B KO MEF（C）中的mTOR和LAMP2，不含氨基酸或用Leu或Gln刺激150分钟（顶部）。定量无氨基酸溶酶体或受Leu或Gln刺激的mTOR细胞百分比（底部）。插图所描绘区域的高倍图像（A）至（C）及其叠加显示在右侧。
图3
图3。Gln-诱导的mTORC1激活需要v-ATP酶而不是Ragulator
通过S6K1（pS6K）的磷酸化和4EBP1的迁移率变化分析mTORC1活性。(A类)在缺乏氨基酸的CON和p14 KO MEF中分析mTORC1活性，然后在指定时间用Leu（顶部）或Gln（底部）刺激。(B类和C类)氨基酸缺乏的CON和RagA/B KO细胞mTORC1活性分析；用或不用1μM Baf A预处理；然后刺激氨基酸、亮氨酸或谷氨酰胺150分钟(D类)用靶向v-ATPase V0c亚单位（shV0c）的shRNA CON（shCON）或shRNA处理CON和RagA/B KO MEFs。CON和RagA/B KO MEF缺乏氨基酸，随后进行氨基酸刺激，并评估mTORC1活性。
图4
图4。在没有RagA和RagB的情况下，向mTORC1发送Gln信号需要Arf1
(A类)TORC1活性分析用于果蝇属S6K1（pdS6K1）英寸果蝇属用靶向GFP、RagA或Arf1的双链RNA（dsRNA）处理S2细胞。细胞饥饿氨基酸1小时，然后用或不用氨基酸刺激30分钟(B类)通过用对照（siCON）或Arf1 siRNA（siArf1）处理的RagA/B KO HEK293A细胞中S6K1（pS6K1）的磷酸化或4EBP1的迁移率变化来分析mTORC1活性。细胞缺乏氨基酸，然后用谷氨酰胺刺激150分钟(C类)在缺乏氨基酸的CON和RagA/B KO MEF中分析mTORC1活性，如（B）所示，然后用指示浓度的BFA预处理，并用氨基酸刺激150分钟。标签s.e.和l.e.分别表示短时间接触和长时间接触。(D类)在缺乏氨基酸的RagA/B KO HEK293A细胞中分析mTORC1活性，如（B）所示，然后用或不用1μM BFA预处理，并用Leu或Gln刺激150分钟(E类)描述RagA/B KO MEF中mTORC1激活（pS6；橙色）和溶酶体定位（LAMP2；红色，mTOR；绿色）的IF分析。细胞缺乏氨基酸，用或不用1μM BFA预处理，然后用Gln刺激150分钟。图像右侧显示了插图所示区域的高倍图像及其叠加。定量不同条件下溶酶体中mTOR的细胞百分比和相应的Western blot（右）。(F类)在转染有HA-Raptor或含有Rheb C末端CAAX基序（HA-Raptor-C-Rheb）的HA-Rapter的RagA/B KO HEK293A细胞中，mTORC1活性如（B）所示进行分析。细胞缺乏氨基酸，用或不用1μM BFA预处理，用Gln刺激150分钟。
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中的注释

  • 细胞生物学。理解氨基酸感应。
    亚伯拉罕RT。 亚伯拉罕RT。 科学。2015年1月9日；347(6218):128-9. doi:10.1126/science.aaa4570。 科学。2015 PMID：25574008 没有可用的摘要。

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