我专家团队揭示细胞感应氨基酸新机制

科技日报讯 （任萱 记者王春）细胞如何感知胞内营养物质，尤其是氨基酸的变化？近日，沈少明、陈国强、苏冰课题组合作，在最新一期国际期刊《细胞代谢》上在线发表论文，首次发现细胞内各种氨基酸浓度的改变，可以统一地通过mTOR泛素化来被细胞感知，进一步解释了mTORC1广泛感知所有氨基酸浓度波动的原理。

过去30多年的研究，已经确立哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1（mTORC1）作为最关键的营养物质感受器，在细胞生命活动调控中发挥重要作用，且其信号异常与癌症、肥胖、糖尿病和神经退行性疾病以及衰老过程密切相关，但对细胞是否存在普遍感应氨基酸的分子机制仍然不清楚。

课题组研究发现，mTOR泛素化发挥了类似于mTORC1经典抑制剂雷帕霉素的作用，阻碍了mTORC1对底物的识别，从而发生活性抑制。他们将细胞培养液中的氨基酸逐一剔除，发现任一类型氨基酸的缺失均可引起mTOR发生泛素化，后者介导了多种类型氨基酸缺失情况下mTORC1的活性抑制。实验证实，氨基酸饥饿引起mTOR泛素化这一现象在小鼠体内同样存在，通过构建相关基因突变小鼠，证明该通路在感应膳食中氨基酸不足的过程中发挥重要作用。

“这项工作首次揭示了mTORC1可以普遍感应氨基酸变化的新通路和机制。”研究人员表示，区别于已知的亮氨酸、精氨酸等少数氨基酸依赖于特定感应器被感应的模型，这一普适性氨基酸感应通路的发现，为mTORC1感应细胞内氨基酸水平以精细调控生命活动提供了新的视角，为药物和食物疗法治疗相关疾病提供了新的可能。