Wissenschaftler entdecken eine neue Komponente des wichtigsten wachstumsregulierenden Signalwegs

Wissenschaftler entdecken eine neue Komponente des wichtigsten wachstumsregulierenden Signalwegs

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Anonim

vom Whitehead Institute for Biomedical Research

- Forscher im Labor von Whitehead-Institutsmitglied David Sabatini haben ein neues Substrat des Säugetiertargets der Rapamycin (mTOR) -Kinase, Grb10, unter Verwendung eines zweigleisigen Ansatzes der Massenspektrometrie und der Kinase-Spezifitätsprofilierung identifiziert.

„Diese Ergebnisse zeigen, dass mTOR an den meisten wichtigen zellulären Prozessen beteiligt ist, da es bei weit verbreiteten Krankheiten wie Diabetes, Krebs und Neurodegeneration eine etablierte Rolle spielt“, sagt Sabatini, der auch als Forscher am Howard Hughes Medical Institute (HHMI) und Professor für Biologie am arbeitet MIT.

Die Forschung wird in der 10. Juni Ausgabe von Science veröffentlicht .

Es war bekannt, dass das Grb10-Protein mit Insulinrezeptoren interagiert und die Fähigkeit von Zellen hemmt, auf Insulin zu reagieren. Durch die Identifizierung der Beziehung zwischen Grb10 und mTOR konnte Peggy Hsu, eine ehemalige Doktorandin im Sabatini-Labor und Erstautorin des Wissenschaftspapiers, zeigen, dass Grb10 für mTOR wichtig ist, um die Signalübertragung stromabwärts von extrazellulären Wachstumsfaktoren wie Insulin zu hemmen. Dies bietet Forschern ein detaillierteres Verständnis der Funktion von mTOR, insbesondere im Zusammenhang mit Krebs, und eröffnet neue Bereiche für die mTOR-Forschung.

„Diese Ergebnisse zeigen, dass mTOR an den meisten wichtigen zellulären Prozessen beteiligt ist, da es eine etablierte Rolle bei häufigen Krankheiten wie Diabetes, Krebs und Neurodegeneration spielt“, sagt Whitehead-Mitglied David Sabatini.

Die Rolle von mTOR bei der Nährstoffmessung und Regulierung des Zellwachstums ist von Hefe bis zu Würmern, Fliegen und Mäusen erhalten geblieben. Beim Menschen ist es auch wichtig für den gesamten Stoffwechsel der organismalen Nährstoffe und die Größe des Organismus. Eine Fehlregulation von mTOR wurde mit Diabetes und einigen Krebsarten in Verbindung gebracht. Trotz seiner biologischen und medizinischen Bedeutung - Arzneimittel, die mTOR hemmen, werden zur Behandlung bestimmter Krebsarten und zur Unterdrückung des Immunsystems zur Verhinderung von Transplantatabstoßungen eingesetzt - ist nur wenig über die Substrate bekannt, auf die mTOR abzielt, oder über die genaue Art und Weise, in der es mehrere zelluläre Prozesse beeinflusst.

Laut Hsu, die jetzt ihr Medizinstudium an der Harvard Medical School abschließt, war die Suche nach mTOR-Substraten bis vor kurzem nicht systematisch und wurde durch die begrenzte Hemmung von mTOR durch Rapamycin erschwert. Mit dem Aufkommen neuer mTOR-Inhibitoren, die direkt auf mTOR abzielen, einschließlich des Inhibitors Torin1, den Hsu in ihrer Arbeit verwendet hat, können die Forscher nun ein vollständigeres Bild davon bekommen, was mTOR reguliert.

Laut Hsu wird die Verwendung dieser neuen mTOR-Inhibitoren in Verbindung mit Massenspektrometrie und der Kinase-Spezifitätsprofilierungsmethode sowohl die zukünftige als auch die aktuelle mTOR-Forschung verändern.

"Ich denke, dies wird verschiedene Bereiche der potenziellen Erforschung eröffnen", sagt Hsu, der eng mit den Laboren von Michael Yaffe am MIT und Jarrod Marto an der Harvard Medical School zusammengearbeitet hat. „Ich hoffe, dass diese Arbeit es anderen Forschern ermöglicht, sehr schnell eine Verbindung herzustellen, indem sie unsere Daten durchsuchen und im Grunde sagen:‚ Aha! Ich dachte, mTOR wäre in Prozess X involviert. Und jetzt habe ich vielleicht eine Möglichkeit, es zu studieren. ' "