中大新聞網訊（通訊員熊麗娜）mTORC1信號通路是細胞內的關鍵信號通路，對細胞生長、代謝、存活和增殖等生命活動起重要調節作用。營養物質和生長因子通過一系列信號轉導過程使mTOR激酶在溶酶體表面完成完整的激活，并激活下游信號通路。而在其激活過程中小G蛋白-Rheb發揮了關鍵作用，它結合GTP時活化mTOR蛋白及其下游信號通路，但促使其轉變為Rheb-GTP結合形式的鳥苷酸交換因子（guanine nucleotide exchange factor, GEF）目前尚未確定，因此mTORC1信號通路的激活機制中仍存在一些需要解答的關鍵問題。
2024年3月6日，中山大學生命科學學院松陽洲課題組與孫逸仙紀念醫院合作在Cell Research雜志上在線發表了題為 The rapid proximity labeling system PhastID identifies ATP6AP1 as an unconventional GEF for Rheb的研究論文。此研究成功開發新型鄰近標記技術PhastID實現了在細胞內高效且特異性的短時間原位標記，并利用PhastID篩選出溶酶體v-ATPase亞基ATP6AP1與Rheb存在體內相互作用，且在胰島素刺激下這種相互作用進一步增強。膜蛋白ATP6AP1僅末端30個氨基酸（C-tail）暴露在細胞質中，通過免疫沉淀和免疫熒光實驗發現ATP6AP1依靠C-tail 468位的谷氨酰胺殘基介導與Rheb在溶酶體表面的相互作用，且C-tail在體外能夠發揮非經典鳥苷酸交換因子作用。進一步研究發現C-tail三個高度保守的天冬氨酸殘基決定GEF活性的發揮，C-tail（30, 3D/A）突變體保留了與Rheb之間的相互作用，卻對mTORC1信號通路激活存在抑制作用。最后，研究發現C-tail（30, 3D/A）突變體影響乳腺癌細胞的增殖和遷移能力，且它對于生長和mTORC1信號通路的活性調控不依賴于v-ATPase質子泵的功能。
?綜上，此項研究提出過表達ATP6AP1蛋白C末端30個氨基酸的肽段足以抑制 mTORC1 信號通路，為開發肽類藥物治療 mTORC1過度激活的疾病提供了理論基礎。本研究也提示了溶酶體 v-ATPase 可能作為活化mTORC1的樞紐，通過調節不同類型的小G蛋白從而綜合調控細胞內的代謝平衡。
C-tail作為ATP6AP1非經典鳥苷酸交換因子介導mTORC1激活
中山大學生命科學學院為論文的第一署名單位，生命科學學院馮然博士（現為中山大學孫逸仙紀念醫院博士后）和劉峰副教授為論文的共同第一作者。中山大學生命科學學院松陽洲教授、劉峰副教授，中山大學孫逸仙紀念醫院吳蘇助理研究員為論文的共同通訊作者。生命科學學院馬文賓教授、萬剛教授、鐘曉琴老師、鄧勝城博士后及李若菲、林松、李影影、夏穎、李志毅、楊書涵等同學均對本論文做出貢獻。本研究受國家自然科學基金資助。
