科學家揭示酵母三元復合物在TORC1信號通路中的功能

　　7月24日，國際學術期刊Cell Research在線發表了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所國家蛋白質科學中心（上海）丁建平研究組和瑞士Fribourg大學De Virgilio研究組的一項最新合作研究成果：Crystal structure of the Ego1-Ego2-Ego3 complex and its role in promoting Rag GTPase-dependent TORC1 signaling，該研究工作揭示了酵母Ego1-Ego2-Ego3三元復合物在TORC1信號通路中的功能及其分子機制。

　　mTORC1蛋白復合物通過感受和整合外界生長因子、能量狀態和營養水平等信息，在生物體生長發育和細胞自噬等過程中發揮重要的調控作用。mTORC1信號通路的失調會引起多種疾病包括癌癥和肥胖癥等。氨基酸等營養物質是mTORC1的重要激活因子，但是氨基酸信號是如何被mTORC1感知并激活mTORC1活性的分子機制還不清楚。

　　丁建平研究組長期從事mTORC1信號通路調控的分子機制研究，先后測定了mTORC1信號通路中一些重要調控蛋白包括Rheb、TCTP和S6K的結構，揭示了它們在mTORC1信號通路中發揮生物學功能的分子基礎。近期又完成了酵母TORC1信號通路中重要調控Ego3同源二聚體的晶體結構測定和功能分析（Structure，2012）。在該研究工作中，丁建平研究組的副研究員張天龍與瑞士Fribourg大學De Virgilio實驗室的Katie Powis等合作，對酵母TORC1信號通路開展了進一步研究，鑒定出一個新的調控蛋白Ego2，與Ego1和Ego3蛋白共同參與氨基酸介導的TORC1信號通路調控。通過測定Ego1-Ego2-Ego3三元復合物（EGO-TC）的晶體結構及體外和體內功能分析，發現EGO-TC作為骨架蛋白發揮功能，在氨基酸等營養物質的激活下招募和調控Gtr1-Gtr2復合物在囊泡上的定位，進而招募并激活TORC1復合物。這些研究結果進一步加深了氨基酸等營養物質對mTORC1信號通路的調控機制的認識，將有助于闡釋與mTORC1的功能異常相關疾病的發生和發展的分子機制，并且為基于mTORC1信號通路的藥物設計提供了重要信息。

　　上海光源17U線站和國家蛋白質科學研究設施（上海）19U線站的工作人員在實驗數據收集中提供了支持與幫助。該項研究工作得到基金委和中科院項目的支持。