איתות mTOR והתקדמות סרטן

כל התאים האיקריוטים חייבים לווסת את גדילתם בהתאם לרמזים מסביבתם.

גנים מסוימים, כגון המטרה המכניסטית של רפמיצין, או mTOR, מגיבים לגורמים שונים כדי לווסת תהליכים תאיים בסיסיים, כולל זמינות של חומרי מזון, גורמי גדילה ועקה תאית.

mTOR הוא קינאז חלבוני גדול של תאי יונקים הקיים בשני קומפלקסים רב-חלבוניים שונים מבחינה תפקודית - mTOR complex 1 או mTORC1 ו-mTOR complex 2 או mTORC2.

בקרב רשת איתות mTOR מורכבת ביותר, מסלול PI(3)K/AKT/mTOR ממלא תפקיד מכריע בבקרת גדילת תאים.

עם גירוי על ידי קשירת אינסולין או גורמי גדילה דמויי אינסולין, הקולטן טירוזין קינאזות על פני התא מפעיל את מולקולת האיתות במורד הזרם - פוספטידילינוזיטול 3-קינאז או PI(3)K.

PI(3)K פעיל מייצר פוספטידילינוזיטול 3,4,5-trisphosphate או PIP3, המאפשר לקינאז תלוי 3-פוספואינוזייד 1 או PDK1 לזחול ולהפעיל חלבון אחר הנקרא AKT.

חלבון AKT פעיל, בתורו, פוספורילטים ומעכב את הפעילות של קומפלקס מדכא גדילה, טוברין-המרטין או קומפלקס TSC.

למתחם TSC יש פעילות הפעלת GTPase. במצבו הפעיל, הוא ממיר RHEB, חלבון הקשור לקרום ליזוזומלי, ממצב פעיל למצב לא פעיל, ובכך שומר על mTORC1 במצבו הלא פעיל.

כאשר AKT משבית את קומפלקס TSC, RHEB יכול להישאר במצב GTP פעיל. RHEB פעיל יכול להפעיל עוד יותר mTORC1.

mTORC1 פעיל תומך בגדילה ובהתרבות של תאים על ידי ויסות הביוסינ