论文部分内容阅读
mTOR(mammaliantargetofrapamycin)属于PIKK(phosphatidylinositolkinase-relatedkinase)超家族，是一个进化上十分保守的Ser/Thr激酶。它可以整合上游来自生长因子、营养、能量及环境压力的信号刺激，作用于其下游效应分子，进而在细胞增殖、生长等方面起着重要的调控作用。
粘附斑激酶(Focaladhesionkinase，FAK)是一种胞质非受体蛋白酪氨酸激酶，可以整合来自胞外的营养、压力、细胞粘着等信号来调控细胞的生长、迁移等，是胞内外信号转导的中枢。
复合型结节性硬化症(TuberousSclerosisComplex，TSC)是一种由常染色体突变导致的显性遗传疾病，由TSC1或TSC2两个基因突变所引起。Tuberin是TSC2基因产物，与TSC1基因产物Hamartin在细胞内以异源二聚体的形式发挥作用，是mTOR的上游负调控因子。
FAK、Tuberin都是参与mTOR信号通路调节的重要蛋白。但FAK是否可以通过与Tuberin的直接相互作用而参与mTOR信号通路调控尚不清楚。
本研究以人293T细胞、小鼠STO细胞和绒山羊胎儿成纤维细胞为材料，首先利用RNA干扰技术探究FAK表达受抑制后，其下游的效应分子Akt、mTOR、S6K、S6的活性变化情况，明确FAK参与了mTOR信号通路的调控；次之以FAK作为诱饵蛋白利用免疫共沉淀和Westernblot技术检测沉淀复合物中Tuberin的存在，证明其有可能为FAK的作用靶。最后利用酵母双杂交技术鉴定FAK与Tuberin作用的具体片段。
结果表明：1)FAK转录后沉默，mTOR信号通路的活性受到抑制。通路中phospho-mTOR(Ser2448)、phosphor-p70S6K(Thr389)、phospho-S6(Ser240/244)的活性明显降低，但phospho-Akt(Ser473)的活性无显著变化；2)FAK免疫共沉淀复合物中有Tuberin存在，但不能检出Akt；3)酵母双杂交实验表明全长FAK(aa.1-1052)和含有FAT结构域的C-末端片段FAK3(665-1052aa)与Tuberin的中间片段TSC2F(aa.419-1080)具有直接的相互作用，可以激活全部四种报告基因AUR1-C、MEL1、HIS3与ADE2的表达。FAK的N-末端FERM结构域FAK1(aa.1-400)和中间的激酶结构域FAK2(aa.401-664)与TSC2F之间没有或仅有较弱的相互作用，没有激活报告基因HIS3与ADE2。FAK的C-末端片段(665-1052aa)为FAK与Tuberin发生作用所必需。
综合RNAi、免疫共沉淀和酵母双杂交的实验结果并通过不同物种细胞系间结果的相互印证，可以确定FAK与Tuberin之间存在直接的相互作用关系，这种作用主要依赖于FAKC-末端片段的介导，FAK通过Tuberin直接参与mTOR信号通路的调控。这一研究结果使FAK信号通路和TSC2(Tuberin)/mTOR信号通路相串联的分子机制得到了进一步阐明。