Роля на пътя на mtorc1s6k и RSK в енергийния метаболизъм - pdf свободно изтегляне
Роля на пътищата mtorc1/s6k и RSK в енергийния метаболизъм Докторска дисертация Michaël Shum Докторат по молекулярна медицина Philosophiae лекар (Ph. D.) Квебек, Канада Michaël Shum, 2016
Роля на пътищата mtorc1/s6k и RSK в енергийния метаболизъм Дисертация на Михаел Шум Под ръководството на: Андре Марет, директор на научните изследвания
Резултати. 84 Дискусия. 88 Референции. 93 Фигурни легенди. 97 ESM методи. 107 Глава II. 111 Предговор. 111 PF-4708671 регулира енергийната хомеостаза, като действа както върху инхибирането на S6K1, така и върху митохондриалния комплекс 1. 112 Резюме. 113 Въведение. 114 Методи. 115 Резултати. 117 Дискусия. 119 Референции. 124 Легенди към фигури. 129 Глава III. 136 Предговор. 136 Инсулинът активира RSK (p90 рибозомна S6 киназа), за да задейства нов цикъл с отрицателна обратна връзка, който регулира инсулиновата сигнализация за метаболизма на глюкозата. 137 Резюме. 138 Резюме. 139 Методи. 141 Резултати. 143 Дискусия. 149 Референции. 154 Легенди към фигури. 159 IV-Обща дискусия. 168 VI-Заключение. 184 Библиография. 185 vi
Списък на таблици Глава I Таблица 1 Ефект от 7-дневното лечение с PF-4708671 и рапамицин върху теглото, приема на храна и метаболитните променливи на третираните мишки. 96 vii
Raptor Регулаторен асоцииран протеин на mtor REDD1 Протеинова транскрипционна регулация на отговор на увреждане на ДНК 1 Rheb Ras-хомолог, обогатен в мозъка Rictor Rapamycin-нечувствителен спътник на mtor ROS Реактивен кислород Видове RSK p90 рибозомна S6 киназа RTK Рецептор с активност тирозин киназа S6K1 p70 рибоза TSC1 Туберозна склероза 1 (туберин) TSC2 Туберозна склероза 2 (хамартин) xi
Статии ǂ Статии, представени в главна форма в тази дипломна работа Публикувани статии ǂSmadja-Lamère N. *, Shum M. *, Déléris P., Roux PP., Abe JI. и Marette A. Инсулинът активира p90 S6 киназата RSK, за да задейства нов цикъл с отрицателна обратна връзка за регулиране на инсулиновата сигнализация за метаболизма на глюкозата. J Biol Chem. 2013 г., 25 октомври; 288 (43): 31165-76 * Копримни автори Xu E, Forest MP, Schwab M, Avramoglu RK, St-Amand E, Caron AZ, Bellmann K, Shum M, Voisin G, Paquet M, Montoudis A, Lévy E, Siminovitch KA, Neel BG, Beauchemin N, Marette A. Специфичното за хепатоцити делеция на Ptpn6 насърчава нарастването на чернодробните липиди, но намалява NAFLD при затлъстяване, предизвикано от диета: Потенциална роля на PPARγ, хепатология 2014 май; 59 (5): 1803-15. UmShum M., Bellman K, St-Pierre P и Marette A., Фармакологичното инхибиране на S6K1 увеличава метаболизма на глюкозата и Akt сигнализирането in vitro и при индуцирани от диета затлъстели мишки, Diabetologia, 2016 март; 59 (3): 592-603 статии в подготовка Shum M., Bosoi C., Lachance D., Le Quang K., Laplante M. и Marette A. DEPTOR свръхекспресията предотвратява сърдечна дисфункция, предизвикана от диета с високо съдържание на мазнини при мишки. UmShum M., Bellemare V., Bosoi C. и Marette A. PF-4708671 регулира клетъчната енергийна хомеостаза чрез инхибиране както на активността на S6K1, така и на митохондриалния комплекс xv
Фигура 3: Обратна връзка, индуцирана от mtorc1/s6k1 и ERK по пътя PI3K/Akt. След активиране на инсулиновия рецептор, пътят PI3K-Akt се активира и стимулира активирането на протеините mtorc1, S6K1 и атипичните PKC. Активирането на инсулиновия рецептор също стимулира MAPK пътя, от който ERK и RSK са част. Както mtor, S6K1, ERK, така и атипичните PKC регулират инсулиновата сигнализация чрез посредничество при отрицателна обратна връзка чрез фосфорилиране на Ser остатъците от IRS-1. Освен това е известно, че S6K1 регулира надолу активността на mtorc2 чрез фосфорилиране на Rictor и Sin1. (Адаптиран от (58)) Освен това, няколко от тези пътища също се активират от фактори, които индуцират или насърчават инсулинова резистентност като; фактор на туморна некроза-α (TNF-α) (65), нестерифицирани мастни киселини (NEFA) (66, 67), аминокиселини (68-70), клетъчен оксидативен стрес (71, 72) и ангиотензин II (73, 74) . Няколко проучвания също показват при модели с резистентност към животни или човешки инсулин, че дефектната инсулинова сигнализация най-често се дължи на посттранслационни смущения, причинени, наред с други, от mtorc1 и S6K1 (55, 69). 12
Фигура 5: Регулиране на транскрипцията на гени на чернодробна глюконеогенеза по време на гладно и в постпрандиалната фаза. (А) По време на гладуване секрецията на панкреатичен глюкагон увеличава активиращата РКА (протеин киназа А), която фосфорилира CREB. В допълнение, PKA също индуцира дефосфорилиране на CRTC2 чрез инхибиране на SIK (индуцирана от солта киназа) и чрез активиране на фосфатазите PP2B и SMEK/PP4C. След като CREB и CRTC2 се активират, те се транслокират в ядрото и образуват комплекс с CBP/p300 коактиватор, за да активират транскрипцията на PGC-1α. Заедно CREB, CRTC2, PGC-α и FoxO1 регулират експресията на глюконеогенезните ензими PEPCK и G6Pase. (Б) Приемът на храна намалява секрецията на глюкагон и увеличава секрецията на инсулин от панкреаса, което активира инсулиновата сигнализация в черния дроб. Активирането на Akt от инсулин предизвиква активиране на SIK, което стимулира фосфорилирането на CRTC2 и индуцира фосфорилиране на FoxO1, предотвратявайки транслокациите им в ядрото. След това инсулинът също така повишава активността на транскрипционните репресори на глюконеогенни гени като SHP, DAX-1 и TCF7L2. (Адаптиран от (43)) 16
Фигура 7: Регулиране на активирането на канала mtorc1. Пътят на mtorc1 се активира от растежни фактори и инсулин (вж. Точка 1.3 за подробности). Както сигналните пътища ERK, така и PI3K/Akt регулират активирането на mtorc1 чрез регулиране на TSC комплекса на повърхността на лизозомите (вж. Раздел 1.4.1.1 за подробности). (Адаптиран от (87)) 1.4.1.1 Комплекс за туберкулозна склероза (TSC), интегриращ център, регулиращ активността на mtorc1. Комплексът TSC действа като ядро за интегриране на няколко сигнала, като енергийни нива чрез AMPK протеина (5 'AMP активирана протеин киназа ), растежни фактори, възпаление, увреждане на ДНК и кислород (Фигура 8). Всъщност комплексът TSC1/2 се инхибира от растежни фактори, които активират ERK, RSK и Akt. В допълнение, възпалението активира пътя на mtorc1, като също така инхибира TSC1/2 чрез активирането на I kappa β киназа (IKKβ). Каноничният път Wnt може също да инхибира TSC1/2 19