Un equipo de investigadores del Baylor College of Medicine y del Texas Children's Hospital ha revelado una conexión entre mTORC1 y Src, dos proteínas que se sabe que son hiperactivas en el cáncer. El estudio, publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza , muestra que Src es necesario y suficiente para activar mTORC1 y ofrece la posibilidad de desarrollar nuevos enfoques para controlar el crecimiento del cáncer.
"Comenzamos este estudio porque queríamos investigar si el aumento de las actividades de las proteínas Src y mTORC1 en el cáncer estaban conectadas, "dijo el Dr. Rituraj Pal, asociado postdoctoral de genética molecular y humana y primer autor de este estudio.
mTORC1 es esencial para la supervivencia de todas las células. Está en el corazón de los mecanismos que regulan el metabolismo celular, crecimiento y proliferación. mTORC1 juega un papel central en el mantenimiento del equilibrio entre los procesos que descomponen moléculas complejas (catabolismo) y los que construyen moléculas celulares (anabolismo). Si este equilibrio se interrumpe, por ejemplo, si el catabolismo reemplaza al anabolismo o viceversa, puede seguir una enfermedad.
Para equilibrar el metabolismo celular, mTORC1 integra una serie de señales, incluidos los relacionados con los factores de crecimiento y la disponibilidad de aminoácidos. Las señales que promueven la activación de mTORC1 desencadenan el crecimiento celular al promover la síntesis de proteínas. Por otra parte, Las señales que inactivan mTORC1 dan como resultado que las células descompongan moléculas complejas para producir energía.
En este estudio, los investigadores estudiaron si Src contribuyó a la regulación de mTORC1 mediada por aminoácidos.
"Los aminoácidos activan mTORC1 y, cuando fueron removidos, La actividad de mTORC1 se redujo y la actividad aguas abajo de mTORC1 también disminuyó, "dijo el Dr. Marco Sardiello, profesor asistente de genética molecular y humana en Baylor y miembro del Instituto de Investigación Neurológica Jan and Dan Duncan del Texas Children's Hospital. "Los aminoácidos no actúan directamente sobre mTORC1. Descubrimos que Src juega un papel esencial en esta regulación mediada por aminoácidos de la actividad de mTORC1".
Los investigadores piensan que la conexión entre mTORC1 y Src es análoga a la de una máquina de CA y su termostato.
"Cuando la temperatura alcanza el valor establecido, el termostato encenderá el aire acondicionado. Cuando la temperatura cae por debajo de ese valor, el termostato apagará el aire acondicionado, "Pal dijo." Src está haciendo algo similar. Cuando se le informa de la presencia de aminoácidos (análogo a la temperatura que alcanza el valor establecido), Src es suficiente y necesario para pasar esta información al resto del sistema y se activa mTORC1. Cuando los aminoácidos están ausentes (análogo a la temperatura que cae por debajo del valor establecido), entonces Src mediará en la inactivación de mTORC1. "Cuando los investigadores modificaron Src para que estuviera constantemente activo, sobrescribió el efecto de los aminoácidos en mTORC1, que permaneció activo incluso en ausencia de aminoácidos. Cuando Src es hiperactivo, es como si el termostato no funcionara bien, señalizar continuamente al sistema para que permanezca encendido incluso si la temperatura está por debajo del valor establecido y no se necesita enfriamiento adicional. La analogía también funciona al revés. Si el termostato está roto, incluso si hace mucho calor, el aire acondicionado no se enciende. Entonces, si Src es defectuoso de tal manera, no transmitirá la información necesaria para que mTORC1 se active, incluso si es necesario para que la celda funcione correctamente.
"Este papel de Src era completamente desconocido e inesperado, "Pal dijo." Hemos descubierto que Src es necesario y suficiente para activar mTORC1 ".
Estos hallazgos tienen implicaciones importantes para los estudios del cáncer. Implican que en aquellos cánceres en los que Src es hiperactivo (el termostato no funciona correctamente), Es probable que mTOR esté constantemente activo y acelere el crecimiento del cáncer.
"Este podría ser un mecanismo que permita que el cáncer crezca independientemente de lo que le diga el entorno, ", Dijo Sardiello." Estamos entusiasmados de que estos hallazgos abran posibles enfoques novedosos para tratar el cáncer. En nuestro laboratorio, estamos tratando de utilizar este conocimiento para encontrar formas de evitar las enfermedades neurodegenerativas ".
