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Quelle est la voie de signalisation de mTOR ?

Toutes les cellules ont beaucoup de différentes voies de régler leur accroissement individuel, selon leur prolifération dans différents environnements ou quand les différents moyens sont procurables dans ces environnements locaux. En cellules mammifères, une des voies les plus indispensables pour l'accroissement cellulaire et le métabolisme est la voie de signalisation de mTOR.

mTORCrédits d'image : ibreakstock/Shutterstock.com

Le fonctionnement de la signalisation de mTOR

Cette voie introduit fortement la survie de cellules par la régulation positive de la synthèse de protéine et de lipide, du métabolisme cellulaire de amplification, et du downregulation des voies d'apoptotique qui feraient normalement rompre la cellule.

Il y a 4 fonctionnements principaux de la voie de signalisation de mTOR : croissance des cellules et prolifération, angiogenèse, bioénergétique par disponibilité et amplification nutritives du métabolisme, et survie de cellules par la réparation de l'ADN et diminuer autophagy et l'apoptose.

Mécanisme de la voie de signalisation de mTOR

Cette voie emploie principalement des facteurs de croissance comme molécule initiale de signalisation exigée pour l'activation. Ces facteurs de croissance grippent aux récepteurs tyrosine kinase dans la membrane cellulaire, qui active la voie. Plusieurs des enzymes impliquées dans cette voie sont activées par phosphorylation, quand un groupe de phosphate est transféré sur l'enzyme d'objectif la faisant devenir active et continuer la voie à d'autres objectifs.

Après des facteurs de croissance grippez aux récepteurs sur la membrane :

  • La kinase des enzymes PI3 est activée par phosphorylation
  • Phosphorylates de la kinase PI3 le substrat PIP2 dans PIP3
  • PIP3 active l'enzyme Akt, qui active alors le mTOR de protéine

Puis, le mTOR active beaucoup de différents facteurs de transcription, qui écrivent le noyau de la cellule et affectent la transcription et l'expression de certains gènes impliqués dans la croissance des cellules et le métabolisme.

Types de mTOR

le mTOR représente objectif mammifère/mécaniste de rapamycin. Rapamycin est un médicament d'immunosuppresseur qui a été isolé la première fois dans une bactérie trouvée sur l'île de Pâques à la moitié du 20ème siècle. Un des premiers effets que le rapamycin s'est avéré pour avoir était sur des gènes de MASSIF DE ROCHE, qui est d'où le mTOR de nom est venu.  

le mTOR fonctionne réellement en tant qu'élément d'un composé de protéine, où plusieurs différentes protéines qui ont différents effets inhibiteurs et activatory sont toutes bondissent ensemble. Il y a deux composés différents de mTOR : mTORC1 et mTORC2. Ils ont les protéines légèrement différentes impliquées dans le composé, mais ils tous stabilisent le mTOR et l'aident pour gripper à son récepteur d'objectif.

mTORC1 active la protéine ribosomique S6K, qui synthèse des protéines d'upregulates. Aussi bien que ceci, mTORC1 empêche l'activité de 4EBP1, qui empêche normalement la synthèse des protéines. mTORC1 encourage également la synthèse de lipide, la biogénèse mitochondriale, et les downregulates autophagy.

Dysregulation de la voie de signalisation de mTOR

En raison du mTOR ayant un rôle actif dans l'activation des gènes liés à la croissance des cellules, toutes les défectuosités dans le fonctionnement de mTOR peuvent mener au développement du cancer. Par exemple, plusieurs gènes activés par mTORC1 et mTORC2 peuvent éviter l'apoptose des cellules et augmenter la prise nutritive, entraînant la croissance des cellules excessive et la formation d'une tumeur.

Hyperactivation de la voie de mTOR est également vraisemblablement l'une des causes aboutissantes de l'hypertrophie cardiaque, qui est l'un des facteurs de risque principaux impliqués dans la morbidité cardiaque et la mortalité liée cardiaque.  

Le vieillissement est un procédé complexe qui a beaucoup de facteurs au niveau cellulaire ainsi que dans le mode de vie humain, mais la voie de mTOR a été montrée pour avoir un rôle indispensable dans ce procédé. Le rôle du mTOR dans la sénescence cellulaire et la réaction immunitaire signifie que son règlement et maintenance est indispensable pour la santé. Des études qui visent à augmenter la durée de vie des tissus ont été également montrées pour concerner la signalisation de mTOR.

Sources

Inoki, K., et autres (2005). Dysregulation de la voie Centre technique-mTOR dans la maladie humaine. Génétique de nature. https://doi.org/10.1038/ng1494  

Laplante, M., et Sabatini, D.M. (2009). mTOR signalant d'un coup d'oeil. Tourillon de la science de cellules. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a011593  

Li, J., et autres (2014). Rapamycin : un médicament, beaucoup d'effets. Métabolisme de cellules. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2014.01.001  

Papadopoli, D., et autres (2019). mTOR comme régulateur central de durée de vie et de vieillissement. F1000Research. https://doi.org/10.12688/f1000research.17196.1  

Further Reading

Last Updated: Mar 9, 2020

Written by

Jack Davis

Jack is a freelance scientific writer with research experience in molecular biology, genetics, human anatomy and physiology, and advanced analytical chemistry. He is also highly knowledgeable about DNA technology, drug analysis, human disease, and biotechnology.

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