摘要:2025年9月18日,加州大学伯克利分校James H. Hurley(崔志成博士为第一作者)在Nature上发表了文章Structural basis for mTORC1 activation on the lysosomal membrane,报道了 m
mTORC1是调控细胞生长和代谢的核心激酶复合体,其激活依赖于溶酶体膜。
2025年9月18日,加州大学伯克利分校James H. Hurley(崔志成博士为第一作者)在Nature上发表了文章Structural basis for mTORC1 activation on the lysosomal membrane,报道了 mTORC1 激活的完整结构机制。
作者首先建立了一套体外重组系统来检测mTORC1的激酶活性,发现在生理酶浓度的条件下,膜起到了至关重要的角色。然后利用体外重构体系与冷冻电镜解析出 mTORC1 在膜表面的高分辨结果,进而提出mTORC1的逐级激活过程:首先,RAG–Ragulator 将 mTORC1 招募至膜附近(~100 Å);随后,RHEB–GTP 将其进一步推近膜表面(~40 Å);接着,RAPTOR 的 FM finger 与膜接触,形成中间状态;最后,mTOR 的正电荷残基直接结合膜,引起激酶结构域调整,从而进入完全活化状态。
功能实验显示,膜结合不仅是定位,更是激活的关键:突变破坏 RAPTOR 或 mTOR 与膜的接触显著降低 mTORC1 活性,而膜曲率的变化也显著影响激活效率。
该研究揭示了溶酶体膜在 mTORC1 激活中的直接作用,提出了信号调控与膜物理特性耦合的新机制,为理解 mTORC1 在肿瘤、代谢疾病等病理状态中的异常调控提供了结构基础,并为未来的靶向治疗策略提供了新方向。
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