细胞如何感知胞内营养物质，尤其是氨基酸的变化？这是生命医学研究的重要问题之一。
过去30多年的研究，已经确立哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1（mTORC1）作为最关键的营养物质感受器，在细胞生命活动调控中发挥重要作用，且其信号异常与癌症、肥胖、糖尿病和神经退行性疾病以及衰老过程密切相关，但对细胞是否存在普遍感应氨基酸的分子机制仍然不清楚。
近日，沈少明、陈国强、苏冰课题组合作，在最新一期国际期刊《细胞代谢》上在线发表论文，首次发现细胞内各种氨基酸浓度的改变，可以统一地通过mTOR泛素化来被细胞感知，进一步解释了mTORC1广泛感知所有氨基酸浓度波动的原理。
论文成果刊发。采访对象供图
该课题组研究发现，mTOR泛素化发挥了类似于mTORC1经典抑制剂雷帕霉素的作用，阻碍了mTORC1对底物的识别，从而发生活性抑制。他们将细胞培养液中的氨基酸逐一剔除，发现任一类型氨基酸的缺失均可引起mTOR发生泛素化，后者介导了多种类型氨基酸缺失情况下mTORC1的活性抑制。实验证实，氨基酸饥饿引起mTOR泛素化这一现象在小鼠体内同样存在，通过构建相关基因突变小鼠，证明该通路在感应膳食中氨基酸不足的过程中发挥重要作用。
“这项工作首次揭示了mTORC1可以普遍感应氨基酸变化的新通路和机制”，研究人员表示，区别于已知的亮氨酸、精氨酸等少数氨基酸依赖于特定感应器被感应的模型，这一普适性氨基酸感应通路的发现，为mTORC1感应细胞内氨基酸水平以精细调控生命活动提供了新的视角，为药物和食物疗法治疗相关疾病提供了新的可能。
上海交通大学医学院病理生理学系博士后葛梦凯，与上海交通大学医学院附属仁济医院衰老与组织修复研究院博士后张铖为论文共同第一作者，上海交通大学医学院附属仁济医院衰老与组织修复研究院研究员沈少明，中国科学院院士、肿瘤系统医学全国重点实验室主任、海南医学院院长陈国强及上海市免疫学研究所所长苏冰为共同通讯作者。
