厦大****JBC获细胞机制新发现

【字体: 时间:2011年10月10日 来源:生物通

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  来自厦门大学生命科学学院的研究人员发表了题为“Phosphorylation of Raptor by p38{beta} Participates in Arsenite-induced Mammalian Target of Rapamycin Complex 1 (mTORC1) Activation”的文章,获得了在之前研究成果基础上更深入的发现,即雷帕霉素靶蛋白mTOR活性调控中的又一新机制。这一研究成果公布在JBC杂志上。

  

生物通报道:来自厦门大学生命科学学院的研究人员发表了题为“Phosphorylation of Raptor by p38{beta} Participates in Arsenite-induced Mammalian Target of Rapamycin Complex 1 (mTORC1) Activation”的文章,获得了在之前研究成果基础上更深入的发现,即雷帕霉素靶蛋白mTOR活性调控中的又一新机制。这一研究成果公布在JBC杂志上。

领导这一研究的是厦门大学生命科学学院的韩家淮教授,他长期从事应激反应的信号转导研究,在世界上率先发现p38应激信号通路。近年来韩家淮教授在细胞应激坏死机制研究方向上取得一系列突破性进展,研究成果屡次发表在Cell、Nature和Science三大世界顶尖杂志及姊妹杂志上。

细胞生长受到环境的影响,哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR) 是一种存在于哺乳动物细胞中的Ser/Thr激酶。近年来大量研究表明mTOR与人体炎症、损伤、增生、组织修复、纤维化以及肿瘤发生发展等一系列重要的病理生理过程密切相关。深入的研究也证实mTOR可通过汇聚和整合来自于营养、生长因子、能量和环境胁迫对细胞的刺激信号,进而调节细胞生长。

与mTOR这一作用密切联系的是一种称为丝裂原活化蛋白激酶p38(p38MAP激酶),在之前的研究中,韩家淮课题组研究人员发现p38β丝裂原活化蛋白激酶MAPK以及p38调节/激活蛋白激酶(PRAK)级联反应与细胞低能量水平状态下的mTOR活性抑制有关。

在最新这篇文章中,研究人员进一步发现p38β激活mTOR复合物1(mTORC1)活性的过程与砷密切相关,而不是以往认为的胰岛素,营养素,茴香毒素(anisomycin),或者过氧化氢。研究人员通过对细胞施用砷,能激活p38β,并诱导p38β与Raptor之间发生相互作用——后者是mTORC1的一个调控元素,这将引发Raptor的磷酸化,进一步增强mTORC1的活性。

这项研究和之前的研究结果表明p38途径能调控mTORC1途径中的不同组成成分,而且p38β还能在不同的细胞胁迫环境中,通过靶向不同的元件,正调控,或负调控mTORC1的活性,这有助于加深科学家们对于应激环境下mTOR介导的细胞机制的了解。

(生物通:万纹)

原文摘要:

Phosphorylation of Raptor by p38{beta} Participates in Arsenite-induced Mammalian Target of Rapamycin Complex 1 (mTORC1) Activation.

Cell growth is influenced by environmental stress. Mammalian target of rapamycin (mTOR), the central regulator of cell growth, can be positively or negatively regulated by various stresses through different mechanisms. The p38 MAP kinase pathway is essential in cellular stress responses. Activation of MK2, a downstream kinase of p38α, enhances mTOR complex 1 (mTORC1) activity by preventing TSC2 from inhibiting mTOR activation. The p38β-PRAK cascade targets Rheb to inhibit mTORC1 activity upon glucose depletion. Here we show the activation of p38β participates in activation of mTOR complex 1 (mTORC1) induced by arsenite but not insulin, nutrients, anisomycin, or H2O2. Arsenite treatment of cells activates p38β and induces interaction between p38β and Raptor, a regulatory component of mTORC1, resulting in phosphorylation of Raptor on Ser863 and Ser771. The phosphorylation of Raptor on these sites enhances mTORC1 activity, and contributes largely to arsenite-induced mTORC1 activation. Our results shown here and in previous work demonstrate that the p38 pathway can regulate different components of the mTORC1 pathway, and that p38β can target different substrates to either positively or negatively regulate mTORC1 activation when a cell encounters different environmental stresses.

作者简介:

韩家淮教授简介

厦门大学生命科学学院教授,博导,“****”

2007年8月起:厦门大学全职特聘教授并兼任美国Scripps研究所教授。

2001年11至2007年7月:兼任厦门大学特聘教授。

1993至2007:历任美国Scripps研究所助理教授、副教授、教授。

1990至1992:德克萨斯大学西南医学中心博士后。

1990:获布鲁塞尔大学博士学位。

1982和1985年:获北京大学学士和硕士学位。

曾获比利时Jean Stas奖; 美国心脏协会成熟研究员奖; 中国国家自然科学基金杰出青年奖(B类)。

主要学术成就

  韩家淮教授在世界上率先发现p38信号通路。细胞内存在多条信号通路以介导不同的生物学反应。p38信号通路是细胞内最重要的信号通路之一,它在许多生物学反应包括细胞周期调控、细胞增殖、发育、分化、衰老、凋亡、免疫反应及肿瘤发生中起重要作用。估计世界上约有两千余家实验室涉足p38信号通路的研究,韩家淮教授领导的实验室在该领域一直保持世界领先地位。

  迄今已在世界主流学术刊物上发表论文160余篇,其中8篇发表在Cell、Nature、Science上(五篇为通讯作者),10篇发表在Cell和Nature的姊妹杂志上(六篇为通讯作者),并获美国专利多项。截止至2007年5月,论文被他人引用15000余次,单篇最高引用率1700余次。韩家淮教授的研究成果将会有助于我们进一步了解传染及免疫性疾病、心血管疾病和癌症发生的分子机理,从而为预防治疗这些人类顽疾提供一些新的思路和方法。

主要研究兴趣

  生物体内存在着抵御外界感染与侵害,清除内部病变的机构--免疫系统。免疫的功能可分为先天性免疫和获得性免疫,韩家淮教授的研究重点是在先天性免疫系统中细胞内信号的传导。研究方向包括:

  1.炎症反应及免疫性疾病的分子机制;

  2.应激(如辐射、许多化学致癌物、病原体感染、炎症因子与基因突变等)反应与癌症发生以及其它疾病的关系。
 

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