El objetivo de la rapamicina en los mamíferos (mTOR) es una serina/treonina quinasa que regula el crecimiento, la proliferación y la supervivencia celular en respuesta a las hormonas, los factores de crecimiento o la disponibilidad de nutrientes. Esta quinasa existe en dos formas estructural y funcionalmente distintas: el complejo mTOR 1 (mTORC1) y el complejo mTOR 2 (mTORC2). La primera forma (mTORC1) está compuesta por un sustrato Raptor sensible a la rapamicina y Akt rico en prolina, PRAS40. Por el contrario, mTORC2 consiste en un compañero insensible a la rapamicina llamado Rictor, la proteína 1 que interactúa con la quinasa del mapa del estrés de los mamíferos (mSin1 o MAPKAP1). La proteína letal de mamíferos con SEC13 8 (mLST8) es una proteína común de ambos complejos.

La unión de la insulina al receptor de insulina, un RTK, inicia la vía mTOR. Los receptores activados autofosforilan la tirosina 960 en su dominio citoplasmático. La tirosina fosforilada forma un sitio de acoplamiento para el sustrato del receptor de insulina (IRS) que se une al receptor a través de su dominio de unión a fosfotirosina (PTB). Además, el IRS contiene un dominio PH que les ayuda a unirse a los fosfoinositidos en la membrana plasmática. Al menos cuatro tipos de IRS (IRS-1 a 4) ayudan en la señalización del receptor de insulina. Una vez unidas al receptor, se fosforilan múltiples tirosinas en el IRS, lo que recluta la fosfatidilinositol-3-quinasa o PI-3K que contiene el dominio SH2 a la superficie citosólica de la membrana plasmática. El PI-3K se une al fosfatidilinositol (4,5)-bisfosfato (PIP2) y produce fosfatidilinositol (3,4,5)-trifosfato o PIP3. Las PIP3 adyacentes funcionan como sitios de acoplamiento para la proteína quinasa B (PKB) o AKT y la quinasa 1 dependiente de 3-fosfoinositido o PDK1. A medida que mTORC2 fosforila AKT en la serina 473, experimenta un cambio conformacional y expone un residuo de treonina 308, que posteriormente conduce a la fosforilación de AKT por PDK1.

La AKT activada se disocia de la membrana para fosforilar una serie de objetivos posteriores para promover el crecimiento celular, la proliferación y otras respuestas. Por ejemplo, el factor de transcripción forkhead, FOXO3a, es un factor de transcripción que activa la transcripción de proteínas proapoptóticas. La fosforilación de FOXO3a por AKT induce su unión a la proteína 14-3-3 y su posterior secuestro en el citosol, favoreciendo así la supervivencia celular. Akt activado también inhibe la proteína 2 o Tsc 2 de la esclerosis tuberosa y promueve la activación de Rheb. Rheb activado (Rheb-GTP) estimula aún más mTORC1 e induce el crecimiento celular.