TORC1是細(xì)胞內(nèi)的主要調(diào)節(jié)子,，在基因表達(dá)與蛋白合成等各種過程中起關(guān)鍵作用,。雖然先前的研究已報(bào)道了TORC1在這些過程中的作用,，一新的康奈爾研究揭示另一個過程,，該分子在其中起著重要作用,。TORC1仍是細(xì)胞質(zhì)膜中蛋白的一個成分,，這里的細(xì)胞質(zhì)膜是界定細(xì)胞膜外表面的細(xì)胞器,。
對于每個細(xì)胞的發(fā)育與日常功能，細(xì)胞膜內(nèi)蛋白的適當(dāng)轉(zhuǎn)換是至關(guān)重要的,。研究人員找到準(zhǔn)確測定細(xì)胞如何控制這些表面蛋白的重構(gòu),。
這項(xiàng)研究發(fā)表在11月23日出版的Cell上。
Jason MacGurn,，一名威爾細(xì)胞與分子生物學(xué)研究所的博士后研究人員,，與碩士研究生Pi-Chiang Hsu一起進(jìn)行此研究。他說："問題是在細(xì)胞表面有成百上千的不同蛋白,，它們必須以一定的,、規(guī)定的方式轉(zhuǎn)換。" MacGurn和Hsu都在Scott Emr實(shí)驗(yàn)室工作,，Scott Emr是論文的指導(dǎo)者和威爾研究所的所長,。
"我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)TORC1在協(xié)調(diào)蛋白轉(zhuǎn)換一種新的作用,"Emr補(bǔ)充道。
在文章中,，研究人員敘述了一個細(xì)胞內(nèi)系統(tǒng),，這個系統(tǒng)通過降解細(xì)胞質(zhì)膜蛋白對營養(yǎng)成分可用性時，變化發(fā)生反應(yīng),。研究揭示了TORC1如何控制這個過程：當(dāng)細(xì)胞接近營養(yǎng)成分,，TORC1開啟，發(fā)出抑制Npr1酶的信號,。Npr1的抑制作用激活名為Art1的二級蛋白,，此二級蛋白使細(xì)胞表面的特定蛋白容易去除。當(dāng)細(xì)胞饑餓時,，TORC1關(guān)閉,，導(dǎo)致Npr1 通過從細(xì)胞質(zhì)膜釋放Art1抑制蛋白降解。這個調(diào)節(jié)細(xì)胞質(zhì)膜蛋白降解的機(jī)制是細(xì)胞生長調(diào)控程序的一個主要特征,。
瓦解此過程可引起細(xì)胞生長失控,，細(xì)胞生長失控則促成許多癌癥發(fā)展,。由Emr和其同事所描述的這種控制機(jī)制可能有助于控制肥胖，因?yàn)槔鲜笾信cArt1相對應(yīng)的蛋白也能調(diào)節(jié)體重,。
MacGurn于2008年獲得康奈爾威爾細(xì)胞與分子生物學(xué)研究所一等山姆和南茜·研究獎學(xué)金,。Marcus Smolka，為威爾研究所分子生物學(xué)與遺傳學(xué)的助理教授,，是論文的共第一作者,。（生物谷bioon.com)
doi:10.1016/j.cell.2011.09.054
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TORC1 Regulates Endocytosis via Npr1-Mediated Phosphoinhibition of a Ubiquitin Ligase Adaptor
Jason A. MacGurn, Pi-Chiang Hsu, Marcus B. Smolka and Scott D. Emr
The TORC1 kinase signaling complex is a key determinant of cell growth that senses nutritional status and responds by coordinating diverse cellular processes including transcription, translation, and autophagy. Here, we demonstrate that TORC1 modulates the composition of plasma membrane (PM) proteins by regulating ubiquitin-mediated endocytosis. The mechanism involves the Npr1 kinase, a negative regulator of endocytosis that is itself negatively regulated by TORC1. We show that Npr1 inhibits the activity of Art1, an arrestin-like adaptor protein that promotes endocytosis by targeting the Rsp5 ubiquitin ligase to specific PM cargoes. Npr1 antagonizes Art1-mediated endocytosis via N-terminal phosphorylation, a modification that prevents Art1 association with the PM. Thus, our study adds ubiquitin ligase targeting and control of endocytosis to the known effector mechanisms of TORC1, underscoring how TORC1 coordinates ubiquitin-mediated endocytosis with protein synthesis and autophagy in order to regulate cell growth.
