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Molecular cell:华人科学家发现mTOR抑制miRNA合成新机制

  1. Mdm2
  2. miRNA
  3. mTOR
  4. 泛素化
  5. 葡萄糖

来源:生物谷 2015-02-03 15:13

华人科学家研究小组发现当细胞生存环境发生改变,细胞能够通过mTOR1-MDM2-Drosha信号通路调控抑制细胞凋亡的miRNA的生物合成,从而维持细胞存活。

Molecular cell:华人科学家发现mTOR抑制miRNA合成新机制

                                                         
2015年2月3日讯 /生物谷BIOON/ --近日,国际分子生物学杂志Molecular Cell 在线发表了来自华人科学家Pan Zheng研究小组的一项最新研究成果,他们发现当细胞生存环境发生改变,细胞能够通过mTOR1-MDM2-Drosha信号通路调控抑制细胞凋亡的miRNA的生物合成,从而维持细胞存活。这项研究首次揭示了mTOR与miRNA合成之间的关系,对了解mTOR在能量与细胞凋亡之间发挥何种作用提供了一种可能的分子机制。
 
研究人员指出,mTOR能够感受细胞的营养与能量状态,进而调控细胞存活与代谢以应对环境变化,是一个非常重要的分子。Peiying Ye等人通过实验惊奇地发现,当突变掉mTORC1的负调控因子Tsc1,会导致细胞内Drosha降解出现大量miRNA表达下降,同时当突变掉mTORC1复合物的重要组分Raptor,能够增加细胞内miRNA的合成。研究人员进一步对机制进行探究,发现当mTORC1复合物激活时,能够促进Mdm2的表达,Mdm2作为Drosha的E3泛素连接酶进一步促进了Drosha的泛素化降解过程,而Drosha是一个在营养和能量缺乏状态下被诱导表达的基因,能够促进细胞抵抗葡萄糖缺乏带来的不良影响。通过对miRNA文库进行高通量筛选,研究人员发现了4个miRNA能够促进细胞抵抗葡萄糖缺乏诱导的细胞凋亡,并且通过实验证实,这种保护作用是受到mTORC1-Mdm2-Drosha信号通路调控的。
 
综上所述,该文章发现mTORC1能够感知营养状态变化,通过激活Mdm2表达促进Drosha泛素化降解,并进一步抑制miRNA合成。这项研究结果将mTOR与miRNA合成过程联系起来,为解释mTOR在能量与细胞凋亡之间发挥何种作用提供了一种可能的分子机制。(生物谷Bioon.com)
 
本文系生物谷原创编译整理,欢迎转载!转载请注明来源并附原文链接。谢谢!
 
 
 
An mTORC1-Mdm2-Drosha Axis for miRNA Biogenesis in Response to Glucose- and Amino Acid-Deprivation
 
Peiying Ye, Yu Liu, Chong Chen, Fei Tang, Qi Wu, Xiang Wang, Chang-Gong Liu, Xiuping Liu, Runhua Liu, Yang Liu , Pan Zheng
 
mTOR senses nutrient and energy status to regulate cell survival and metabolism in response to environmental changes. Surprisingly, targeted mutation of Tsc1, a negative regulator of mTORC1, caused a broad reduction in miRNAs due to Drosha degradation. Conversely, targeted mutation of Raptor, an essential component of mTORC1, increased miRNA biogenesis. mTOR activation increased expression of Mdm2, which is hereby identified as the necessary and sufficient ubiquitin E3 ligase for Drosha. Drosha was induced by nutrient and energy deprivation and conferred resistance to glucose deprivation. Using a high-throughput screen of a miRNA library, we identified four miRNAs that were necessary and sufficient to protect cells against glucose-deprivation-induced apoptosis. These miRNA was regulated by glucose through the mTORC1-MDM2-DROSHA axis. Taken together, our data reveal an mTOR-Mdm2-Drosha pathway in mammalian cells that broadly regulates miRNA biogenesis as a response to alteration in cellular environment.
 

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