哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路在心脏发育和重构中作用的研究进展
2018-02-13刘杰综述李景东审校
刘杰 综述 李景东 审校
(华中科技大学协和医院心内科,湖北武汉430022)
哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian or mechanistic target of rapamycin,mTOR)是一种相对分子量为28.9×104非典型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,属于磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)相关激酶家族。在哺乳动物中由同一基因编码,行使其生理功能主要通过两种不同的蛋白质复合体mTORC1(mTOR complex 1,mTORC1)和mTORC2(mTOR complex 2,mTORC2)。mTORC1主要由mTOR相关调节蛋白(regulatory-associated protein of mTOR,Raptor)、哺乳动物致死因子半胱氨酸13蛋白8(mLST8或GβL)、相对分子量为4.0×104富含脯氨酸Akt底物蛋白(proline-rich Akt substrate of 40 kDa,PRAS40)、含DEP结构域mTOR相互作用蛋白(DEPTOR)和mTOR组成。而mTORC2主要由mTOR雷帕霉素不敏感伴侣(rapamycin-insensitive companion of mTOR,Rictor)、mLST8、DEPTOR、哺乳动物应激激活蛋白激酶相关蛋白1和mTOR组成。其中mTORC1对mTOR抑制剂雷帕霉素敏感,而mTORC2对雷帕霉素不敏感[1]。mTORC1主要参与蛋白的合成、细胞的增殖分化、核糖体及线粒体的生物合成、自噬及新陈代谢,而mTORC2则与细胞的生存及细胞骨架形成有关[2-3]。近年研究表明,mTOR在心血管病理生理中发挥关键的调节作用,现对mTOR信号通路在心脏发育和重构中的作用的研究进展进行综述。
1 mTOR信号通路
1.1 mTORC1途径
1.1.1 mTORC1的激活
mTORC1的激活有依赖和不依赖PI3K/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)信号通路两种方式。生长因子如胰岛素样生长因子1和胰岛素结合其受体,能够激活PI3K/Akt信号通路。mTORC1是Akt公认的下游底物,Akt家族有三种成员:Akt1、Akt2和Akt3,在心脏中均有表达;但以Akt1和Akt2占优势。Akt1主要调节生理状态下心脏的生长,而Akt2调节心脏的代谢和心肌细胞的存活,两者都具有心脏保护作用。Akt调控mTORC1的途径包括4种:(1)Akt能够磷酸化抑制结节性硬化症复合体1/2(tuberous sclerosis 1/2 complex,TSC1/2),而TSC1/2是mTORC1的上游调控关键分子,为富含脑的Ras同源物Rheb(Ras homolog enriched in brain)的GTP酶活化蛋白。……
