Белковый комплекс mTORC2 контролирует клеточный липидный и углеводный обмен. Исследователи из Biozentrum Базельского университета и ETH Zurich теперь преуспели в расшифровке трехмерной структуры этого важного белкового комплекса. Результаты недавно опубликованы в eLife.
Белковый комплекс mTORC2 играет решающую роль в регуляции клеточного метаболизма. Он стимулирует, например, выработку липидов и жирных кислот, но также контролирует углеводный обмен. В прошлом исследования показали, что mTORC2 способствует росту опухоли за счет увеличения производства липидов и участвует в развитии диабета.
Термин mTORC2 происходит от того факта, что в клетке существуют два таких комплекса. Два комплекса, mTORC1 и mTORC2, состоят из разных белков, причем белок mTOR – "Мишень рапамицина" – как центральный компонент.
Структура mTORC2 решена
Используя удостоенную Нобелевской премии криоэлектронную микроскопию, ученые под руководством профессора. Тимм Майер и проф. Майкл Холл из Биоцентра Базельского университета, а также профессор. Ненад Бан, ETH Zurich, смог визуализировать трехмерную структуру белкового комплекса mTORC2 в его собранном состоянии.
"Впервые получено трехмерное изображение mTORC2 с промежуточным разрешением," говорит Майер. "На этом рисунке показана не только основная форма комплекса, но и сайты взаимодействия вспомогательных белков с mTOR." Два комплекса, mTORC1 и mTORC2, различаются дополнительными белками-партнерами mTOR. Это объясняет, почему белок mTOR в своих двух комплексах может выполнять разные задачи в клетке.
Белковый комплекс mTORC2 – одна из самых крупных структур в клетке. Это примерно в двадцать раз больше, чем типичный белок. Но несмотря на свои размеры, он все же достаточно гибкий и динамичный. "Его отдельные компоненты движутся в разных направлениях," описывает Майер. "Поэтому было довольно сложно получить качественное трехмерное изображение его структуры."
Трехмерная структура как основа для разработки лекарств
Трехмерная структура белка определяет его функцию. Основываясь на этой структуре, исследователи сделали важный шаг к изучению того, как mTORC2 распознает свои субстраты и меняет свою форму, а также как белковый комплекс передает сигналы в клетке.
"Передача сигналов mTORC1 и mTORC2 связана со многими заболеваниями, но до сих пор нет доступных специфических ингибиторов mTORC2," говорит Майер. "Структурные идеи могут облегчить поиск таких лекарств."