ラパマイシンは、MTORC1とMTORC2とは無関係にMSIN1リン酸化を阻害します

現在の知識は、ラパマイシン（MTOR）の哺乳類標的が2つの複合体、MTORC1とMTORC2として機能し、細胞の成長、増殖、生存、分化、および運動性を調節することを示しています。最近、MSIN1はMTORC2の重要な成分として特定されました。これは、Aktおよびその他のシグナル伝達分子のリン酸化に不可欠です。研究では、ラパマイシンがMSIN1のリン酸化を阻害することが示されています。ただし、基礎となるメカニズムは不明です。ここで、ラパマイシンがMSIN1のリン酸化を強力かつ迅速に阻害することがわかりました。mTOR（mTOR-T）のラパマイシン耐性変異体の発現（mTOR-T）は、ラパマイシン耐性およびキナーゼ死んだmtOR（mTOR-TE）の発現は、ラパマイシンがMSIN1リン酸化の阻害を妨げ、ラパマイシン誘発性脱リン酸化のMSIN1がMTOR依存性であることを示唆しています。。驚くべきことに、ラパマイシン耐性および構成的に活性なP70 S6キナーゼ1（S6K1）の異所性発現は、MSIN1のラパマイシン誘発脱リン酸化に対する耐性をもたらさなかった。さらに、ラプターとリクターをそれぞれサイレンシングすることによるmTORC1とMTORC2の破壊、またはS6K1またはAKTのダウンレギュレーションは、ラパマイシンのようにMSIN1の脱リン酸化を誘導しませんでした。しかし、MTORまたはMLST8のサイレンシングは、ラパマイシンの効果を模倣し、MSIN1のリン酸化を阻害しました。我々の発見は、ラパマイシンがMTORC1とMTORC2に依存しないMSIN1リン酸化を阻害するが、少なくともMTORとMLST8を含む新しいMTOR複合体に依存する可能性があることを示唆しています。

Current knowledge indicates that the mammalian target of rapamycin (mTOR) functions as two complexes, mTORC1 and mTORC2, regulating cell growth, proliferation, survival, differentiation, and motility. Recently mSin1 has been identified as a critical component of mTORC2, which is essential for phosphorylation of Akt and other signaling molecules. Studies have shown that rapamycin inhibits phosphorylation of mSin1. However, the underlying mechanism is unknown. Here we found that rapamycin inhibited phosphorylation of mSin1 potently and rapidly. Expression of rapamycin-resistant mutant of mTOR (mTOR-T), but not rapamycin-resistant and kinase dead mutant of mTOR (mTOR-TE), prevented rapamycin from inhibiting mSin1 phosphorylation, suggesting that rapamycin-induced dephosphorylation of mSin1 is mTOR-dependent. Surprisingly, ectopic expression of rapamycin-resistant and constitutively active p70 S6 kinase 1 (S6K1) did not confer resistance to rapamycin-induced dephosphorylation of mSin1. Furthermore, disruption of mTORC1 and mTORC2 by silencing raptor and rictor, respectively, or downregulation of S6K1 or Akt did not induce the dephosphorylation of mSin1 as rapamycin did. However, silencing mTOR or mLST8 mimicked the effect of rapamycin, inhibiting mSin1 phosphorylation. Our findings suggest that rapamycin inhibits mSin1 phosphorylation, which is independent of mTORC1 and mTORC2, but is possibly dependent on a new mTOR complex, which at least contains mTOR and mLST8.