mTOR及其信号通路与视神经再生的关系

2012-01-21许益聘综述叶信海审校

组织工程与重建外科杂志 2012年3期

关键词：信号

许益聘综述叶信海审校

视神经损伤是眼外伤最严重的后果之一，在眼外伤中占较大的比例。急性视神经损伤在临床较为常见，如果缺乏及时有效的救治，半数患者最终将丧失视力[1]。视神经损伤后，视功能的恢复程度主要取决于视网膜节细胞（Retinal ganglion cells，RGCs）的存活数量和轴突的再生情况[2]。视神经损伤后的修复再生是一个复杂的生理生化过程，机制尚未明确。因此，如何最大限度地修复患者损伤的视神经，以期达到功能重建，提高患者的生存质量，对恢复患者正常的工作、生活具有重要意义。寻找促进视神经再生和修复的有效方法已成为现代神经生物领域的研究热点，研究发现mTOR信号通路的表达对视神经再生有重要作用。

1 mTOR的结构

雷帕霉素靶蛋白（Mammalian target of rapamycin，mTOR）是1991年Heitman等[3]在分析雷帕霉素对不同酵母菌的作用时发现的，广泛存在于哺乳动物中，进化十分保守。人的mTOR基因位于染色体1p36.2上，其mRNA翻译后的蛋白质有2549个氨基酸残基，分子质量为289 KD。mTOR的结构域从氨基端到羧基端依次为HEAT重复序列、FAT结构域、FRB激酶结构域、NRD及FATC结构域。靠近mTOR的C端有一个激酶结构域，约234个氨基酸残基，其结构和磷脂酰肌醇3-激酶(PIKK)的催化域相似，是mTOR属于PIKK蛋白激酶类家族的重要原因之一。紧挨着激酶结构域上游的是FRB（FKBP12-rapamycin binding）结构域，它是 FKBP12-rapamycin复合物的结合位点，在雷帕霉素特异性抑制mTOR中起着连接作用。雷帕霉素可与细胞内的受体FKBP12结合形成FKBP-rapamycin复合物，再与mTOR的FRB区相结合，从而抑制mTOR的激酶活性[4]。