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NEWS尊龙凯时生物医疗:PI3K-Akt-mTOR信号通路及相关产品推荐
来源:许绍素 日期:2025-03-08磷脂酰肌醇三磷酸激酶(phosphatidylinositol 3’-kinase,PI3K)以及Akt(protein kinase B,PKB)丝氨酸/苏氨酸激酶位于哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)丝氨酸/苏氨酸激酶的上游。激活的PI3K通过调控Akt,促进mTOR磷酸化,从而形成PI3K-Akt-mTOR信号通路。这条通路在细胞分化、迁移、增殖、存活和代谢等生理功能中发挥着重要作用,近年来备受关注。
PI3K信号通路包括Ⅰ-PI3K、Ⅱ-PI3K和Ⅲ-PI3K三个亚型,其中Ⅰ-PI3K能使磷脂酰肌醇(PI)转化为磷脂酰肌醇三磷酸(PIP3)。这一转化过程依赖于外源生长因子(如EGF、VEGF、Insulin、IGF-1等)与细胞膜上的受体酪氨酸激酶结合,诱导受体的二聚化和自身磷酸化,进而活化PI3K。PIP3作为第二信使,能够招募PDK1至细胞膜,从而激活Akt。Akt包括三种异构体:Akt1、Akt2和Akt3。Akt1主要参与细胞生长和存活,Akt2与代谢调节密切相关,而Akt3则在脑部发育中发挥重要作用。
PI3K/PDK1介导的Akt激活会导致异源二聚体TSC1/2复合体的失活,解除对mTOR的抑制,从而促使mTOR被磷酸化和激活。此外,Akt还可以直接磷酸化mTOR的Ser2448位点,从而诱导其激活。另一条激活mTOR的途径则是由于细胞中的ATP/ADP比率降低,AMPK被激活,从而通过对TSC1/2的磷酸化抑制mTOR的失活。同时,Akt可靶向磷酸化GSK3β,抑制其活性,使Cyclin D1稳定积累,进一步影响细胞周期。
PTEN是Akt的负调控因子,通过去磷酸化PIP3变回PIP2,从而降低PIP3浓度,减少Akt的激活,进而对PI3K-Akt通路进行负调控。其他负调控因子如PP2A和PHLPP1/2同样能够去磷酸化Akt。mTOR作为细胞代谢、增殖、分化和存活的重要调控中心,包含mTORC1和mTORC2两个复合物。mTORC1对雷帕霉素敏感,主要介导细胞生长和蛋白质合成,而mTORC2则不受雷帕霉素影响,主要涉及Akt的激活和细胞骨架重排。
在mTORC1的上游,TSC1/2复合体作为Rheb GTP酶的激活蛋白,能够调控mTORC1的活性。Akt通过非依赖TSC1/2的方式也可调控mTORC1,其负调控因子为PTEN。当细胞处于低氧或低能量状态时,AMPK被激活,导致TSC2的磷酸化,增强TSC2对Rheb的活性。DNA损伤可以通过多种途径以p53依赖的方式影响mTORC1的活性,同时促进TSC2和PTEN的表达,压制PI3K-Akt-mTOR信号通路。
综上所述,PI3K-Akt-mTOR信号通路在细胞生理状态、生物机体功能及人类健康中都起着至关重要的作用。其紊乱与癌症、免疫缺陷、神经退行性疾病以及心血管、内分泌和代谢性疾病的发生紧密相关。因此,深入理解PI3K-Akt-mTOR信号通路及其相关信号分子的功能及机制,对于疾病的预防和治疗具有重要的理论和实践指导意义。尤其是尊龙凯时在这一领域的研究,能够为改善人类健康提供新的方向和解决方案。
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