Регуляция и метаболические функции mTORC1 и mTORC2

Клетки метаболизируют питательные вещества для обеспечения биосинтетических и биоэнергетических потребностей, необходимых для роста и пролиферации. Поступление питательных веществ из внешней среды и их внутриклеточный метаболизм — строго регулируемый процесс, в котором происходит перекрестное взаимодействие между сигнальными путями роста и метаболическими путями. Несмотря на постоянные колебания доступности питательных веществ и влияния внешних сигналов, нормальные клетки восстанавливают метаболический гомеостаз, чтобы поддерживать клеточные функции и предотвращать развитие болезни. Центральной сигнальной молекулой, которая интегрирует рост и метаболизм, является механистическая мишень рапамицина (mTOR). mTOR — это протеинкиназа, реагирующая на уровень питательных веществ и сигналы роста. mTOR образует два белковых комплекса: mTORC1, чувствительный к рапамицину, и mTORC2, который этот препарат непосредственно не ингибирует. Рапамицин способствовал открытию различных функций mTORC1 в метаболизме. Генетические модели, нарушающие либо mTORC1, либо mTORC2, расширили наши знания об их клеточных, тканевых и системных функциях в метаболизме. Тем не менее, наши знания о регуляции и функциях mTORC2, особенно в метаболизме, отстают. Поскольку mTOR является важной мишенью при раке, старении и других патологиях, связанных с метаболизмом, понимание различий и перекрывающихся механизмов регуляции и функций двух комплексов mTOR имеет решающее значение для разработки более эффективных терапевтических стратегий. В этом обзоре обсуждаются ключевые открытия и недавние данные о регуляции и метаболических функциях комплексов mTOR. Особое внимание уделено данным из моделей рака, а также другим примерам mTOR-опосредованного метаболического перепрограммирования, происходящего в стволовых и иммунных клетках, при сахарном диабете 2-го типа и ожирении, нейродегенеративных расстройствах и старении.