Resumo: A proteína mTOR (mammalian target of rapamycin) é uma proteína quinase de serina e treonina, que funciona como um integrador celular para o crescimento e atividades metabólicas. mTOR existe em dois complexos: mTORC1 e mTORC2. mTORC1 responde a uma variedade de sinais, incluindo fatores de crescimento, hormônios, citocinas, glicose, energia e aminoácidos. A sinalização de aminoácidos através de mTORC1 depende de uma família de proteína pequenas GTPases. As GTPases Rag são ativadas por um complexo pentamérico denominado Ragulator. O complexo Ragulador foi recentemente identificado como fator de troca de nucleotídeo de guanina (GEF) para as GTPases Rag. Vários estudos indicaram a importância do complexo Ragulator para a ativação de mTORC1 na sinalização mediada por aminoácidos. O complexo consiste em MP1, p14, p18, HBXIP e C7orf59. Aqui apresentamos a estrutura cristalográfica de C7orf59-HBXIP que exibe o domínio roadblock assim como MP1 p14. Surpreendentemente, a região N-terminal de C7orf59 apareceu como um loop não estruturado, o que é uma informação completamente nova. A presença do N-terminal flexível lembra a subunidade Ego2 do complexo Ego em levedura. Os resultados da mutagênese nos levaram a desvendar os achados iniciais de um possível mecanismo regulador para a ativação de mTORC1 envolvendo a quinase PKA e subunidades do Ragulator. Após tratamento com moduladores de PKA, existe uma alteração clara no padrão de ligação de p18 e HBXIP com C7orf59. Tais descobertas abriram novas possibilidades de controlar a atividade mTORC1 especialmente em condições patológicas. Propusemos também uma interface potencial de p18 com C7orf59 e MP1-p14 através de mutantes de terminação prematura e dados de ligação cruzada e espectrometria de massas. Os dados revelaram muita informação que seria útil para futuros estudos sobre o complexo Ragulator e sua caracterização como alvo potencial para controlar mTORC1 em várias condições patológicas Ver menos

Abstract: The mammalian target of rapamycin (mTOR) is a serine/threonine protein kinase, which functions as a cellular hub for growth and metabolic activities. mTOR exists in two complexes mTORC1 and mTORC2. mTORC1 responds to a variety of signals including growth factors, hormones, cytokines, glucose, energy and amino acids. Amino acids signaling through mTORC1 depends on a family of small Ras-related GTP-binding protein. Rag GTPases are activated by a pentameric complex named Ragulator. Ragulator complex has recently been identified as guanine exchange factor (GEF) for the Rag GTPases. Several studies have indicated the importance of Ragulator complex for the activation of mTORC1 through amino acid signalling. The complex consists of MP1, p14, p18, HBXIP and C7orf59. Here we present the crystal structure of C7orf59-HBXIP that displays roadblock domain like MP1-p14. Surprisingly, the N-terminal region of C7orf59 appeared as an unstructured loop, which is a completely new information. The presence of flexible N-terminal reminds of the Ego2 subunit of Ego complex in yeast. Mutagenesis results led us to unveil the initial findings of a possible regulatory mechanism for mTORC1 activation involving PKA and Ragulator complex subunits. Upon treatment with PKA modulators, there is clear change in the binding pattern of p18 and HBXIP with C7orf59. Such findings have opened a new way of controlling mTORC1 activity especially in pathological conditions. We have also proposed a potential interface of p18 with C7orf59 and MP1-p14 through stop codon mutants and crosslink data. The observed data revealed a lot of information that would be useful for future studies on Ragulator complex and its characterization as potential target to control mTORC1 in various disease conditions Ver menos