在調控細胞和生物體生長(cháng)中發(fā)揮至關(guān)重要作用的哺乳動(dòng)物靶蛋白雷帕霉素復合物1(mTORC1)信號通路以復雜性著(zhù)稱(chēng)，一直以來(lái)這一信號通路似乎都是以神秘的方式發(fā)揮作用。

      通過(guò)各種互作機制，mTORC1解讀細胞環(huán)境中的營(yíng)養供應情況等線(xiàn)索，向生物體發(fā)送信號采取相應的行動(dòng)。在食物充足時(shí)期mTORC1傾向于刺激生長(cháng)，而當食物匱乏之時(shí)mTORC1會(huì )減少新陳代謝。多年來(lái)，經(jīng)Whitehead研究所David Sabatini實(shí)驗室的細致研究調查，逐漸揭示出這一信號通路的關(guān)鍵作用因子。然而，有一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題仍然沒(méi)有答案：到底mTORC1是如何檢測到營(yíng)養物質(zhì)的存在的？

       現在， Sabatini實(shí)驗室的科學(xué)家似乎找到了至少部分的答案，第一次描繪出了感知精氨酸的一種蛋白質(zhì)。他們將有關(guān)這一跨膜蛋白SLC38A9的研究發(fā)現發(fā)布在1月8日的《科學(xué)》（Science）雜志上。

        Sabatini說(shuō)：“無(wú)可置疑這是一條重要的信號通路，對于衰老、癌癥和糖尿病均有影響，過(guò)去我們闡明了這一信號通路的核心裝置。但它的傳感器是什么仍是個(gè)謎題?，F在，我們發(fā)現的有可能是第一個(gè)營(yíng)養傳感器。是它將核心裝置與其周?chē)氖澜邕B接起來(lái)?！?/span>

       這一研究發(fā)現建立了一個(gè)定位在細胞元件溶酶體（lysosomes）表面的mTORC1，接收了來(lái)自Rag GTPases酶家族的“通過(guò)/不通過(guò)”信號的模型。過(guò)去人們知道Rags向mTORC1傳送了有關(guān)營(yíng)養狀況的信息，但卻并不清楚Rags是如何獲得這一信息的。通過(guò)一系列的實(shí)驗，研究人員發(fā)現SLC38A9能夠直接傳送蛋白質(zhì)的構件——氨基酸并與其直接發(fā)生互作。此外，他們發(fā)現在過(guò)表達SLC38A9的細胞中，即便缺乏氨基酸mTORC1信號通路也會(huì )被激活。另一方面，他們發(fā)現在SLC38A9表達不足的工程細胞中mTORC1激活缺陷。綜上所述，這些令人信服的證據指明了SLC38A9是一個(gè)氨基酸傳感器，它向Rags透露了營(yíng)養供給情況。

        隨著(zhù)人們不斷鑒別出這一信號通路的新組成元件并闡明它們的作用，可治療操控的潛在靶點(diǎn)數量也相應增多。以往，這一領(lǐng)域的藥物研發(fā)活動(dòng)都是將焦點(diǎn)放在阻斷mTORC1激活上，其部分原因在于這一信號通路的過(guò)度激活可導致癌癥異常生長(cháng)或與糖尿病相關(guān)的代謝異常。有趣的是，由于SLC38A9激活了這一信號通路，它有可能是一個(gè)重要的潛在靶點(diǎn)。

       盡管發(fā)現了這一信號通路中的首個(gè)營(yíng)養傳感器是一個(gè)重要進(jìn)展，研究人員知道還有大量的工作要做。SLC38A9對于精氨酸的特異性表明，有更多這樣的傳感器（例如其他氨基酸和葡萄糖的傳感器）或是直接或是間接與mTORC1發(fā)生了互作。鑒別它們將是這一實(shí)驗室未來(lái)數年的研究焦點(diǎn)。