Complexo mTOR 2 (mTORC2) é um complexo proteico agudamente insensível à rapamicina formado pela serina/treonina quinase[en]mTOR que regula a proliferação celular e sobrevivência, migração celular e remodelação do citoesqueleto. O complexo em si é bastante grande, consistindo em sete subunidades proteicas. A subunidade catalítica mTOR, proteína contendo domínio DEP interagindo com mTOR (DEPTOR), letal em mamíferos com proteína sec-13 8 (mLST8, também conhecida como GβL) e o complexo TTI1/TEL2[en] são compartilhados tanto pelo mTORC2 quanto pelo mTORC1[en]. O companheiro de mTOR insensível à rapamicina (RICTOR), a proteína 1 de interação com a proteína quinase ativada por estresse em mamíferos (mSIN1[en]) e a proteína observada com rictor 1 e 2 (Protor1/2) só podem ser encontradas no mTORC2. Rictor demonstrou ser a proteína de suporte para a ligação do substrato ao mTORC2.
Função
Embora menos compreendido que o mTORC1, o mTORC2 demonstrou responder a fatores de crescimento e modular o metabolismo celular e a sobrevivência celular, graças à sua ativação da quinase de sobrevivência Akt[en]. A ativação do mTORC2 por fatores de crescimento é feita através da promoção da associação mTORC2-ribossomo de maneira dependente de PI3K. O complexo também desempenha um papel como um importante regulador na organização do citoesqueleto de actina através da sua estimulação de fibras de estresse de F-actina, paxilina, paxilina, RhoA, Rac1, Cdc42 e proteína quinase C α (PKCα).
O mTORC2 também regula a proliferação celular e o metabolismo, em parte através da regulação de IGF-IR, InsR, Akt/PKB[en] e da proteína quinase induzida por soro e glicocorticoides SGK[en]. O mTORC2 fosforila a serina/treonina proteína quinase Akt/PKB[en] em um resíduo de serina S473, bem como no resíduo de serina S450. A fosforilação da serina estimula a fosforilação de Akt em um resíduo de treonina T308 pela PDK1[en] e leva à ativação total de Akt. A curcumina inibe ambos prevenindo a fosforilação da serina. Além disso, a atividade do mTORC2 tem sido implicada na regulação da autofagia (macroautofagia e autofagia mediada por chaperonas[en]). Adicionalmente, o mTORC2 tem atividade de tirosina quinase e fosforila o IGF-IR e o receptor de insulina nos resíduos de tirosina Y1131/1136 e Y1146/1151, respectivamente, levando à ativação total de IGF-IR e InsR.
A localização precisa do mTORC2 dentro das células ainda não é clara. Alguns achados baseados em sua atividade apontam para endomembranas celulares, como as das mitocôndrias, como um possível local do mTORC2, enquanto outros sugerem que o complexo poderia estar localizado adicionalmente na membrana plasmática; no entanto, isso pode ser devido à sua associação com Akt. Não está claro se essas membranas exibem atividade de mTORC2 no contexto celular, ou se esses pools contribuem para a fosforilação de substratos de mTORC2.
O mTORC2 parece ser regulado por insulina, fatores de crescimento e soro. Em contraste com o TORC1, que é principalmente estimulado por nutrientes, o TORC2 é principalmente estimulado por fatores de crescimento. Originalmente, o mTORC2 foi identificado como uma entidade insensível à rapamicina, uma vez que a exposição aguda à rapamicina não afetou a atividade do mTORC2 ou a fosforilação de Akt. No entanto, estudos subsequentes mostraram que, pelo menos em algumas linhagens celulares, a exposição crônica à rapamicina, embora não afete os mTORC2s pré-existentes, promove a inibição pela rapamicina das moléculas livres de mTOR, inibindo assim a formação de novos mTORC2. O mTORC2 pode ser inibido pelo tratamento crônico com rapamicina in vivo, tanto em células cancerígenas quanto em tecidos normais, como o fígado e o tecido adiposo. Torin-1[en] também pode ser usado para inibir o mTORC2.
Sinalização a montante
Semelhante a outras proteínas reguladas por PI3K, o mTORC2 possui uma subunidade mSin1, que contém um domínio PH[en] de ligação a fosfoinositídeos. Este domínio é vital para a regulação dependente de insulina da atividade do mTORC2 e inibe a atividade catalítica do mTORC2 na ausência de insulina. Esta autoinibição é aliviada após a ligação ao PIP3[en] gerado por PI3K na membrana plasmática. A subunidade mSin1 também pode ser fosforilada por Akt. Isso indica a existência de um ciclo de feedback positivo no qual a ativação parcial de Akt estimula a ativação do mTORC2. O complexo então fosforila e ativa totalmente a Akt.
O que pode ser surpreendente é que a sinalização do mTORC2 também é regulada pelo mTORC1. Isso se deve à presença de um ciclo de feedback negativo entre a sinalização do mTORC1 e da insulina/PI3K. Grb10[en], um regulador negativo da sinalização do receptor de insulina/IGF-1 a montante de Akt e mTORC2, é fosforilado e, portanto, ativado pelo mTORC1. Adicionalmente, alguns componentes da sinalização da proteína G foram revelados como importantes reguladores da atividade do mTORC2, como a proteína Ric-8B e alguns metabólitos lipídicos.
Sinalização a jusante
O mTORC2 controla a sobrevivência e proliferação celular principalmente através da fosforilação de vários membros da família de proteínas quinases AGC (PKA/PKG[en]/PKC). O mTORC2 regula o citoesqueleto de actina através da PKCα mas é capaz de fosforilar outros membros da família PKC que têm várias funções regulatórias na migração celular e remodelação do citoesqueleto. O mTORC2 desempenha um papel fundamental na fosforilação e, portanto, na ativação de Akt, que é um componente de sinalização vital a jusante de PI3K uma vez ativo, e também na fosforilação de SGK1, PKC e HDACs.
Papel na doença
Como o mTORC2 desempenha um papel crucial na regulação metabólica, ele pode estar ligado a muitas patologias humanas. A desregulação da sinalização de mTOR, incluindo mTORC2, afeta a transdução do sinal de insulina e, portanto, pode interromper suas funções biológicas e levar a distúrbios metabólicos, como diabetes mellitus tipo 2. Em muitos tipos de câncer humano, a hiperativação do mTORC2 causada por mutações e amplificações aberrantes dos componentes centrais do mTORC2 é frequentemente observada. No nível metabólico, a ativação do mTORC2 estimula processos relacionados à alteração do metabolismo da glicose em células cancerígenas, conhecidos como efeito Warburg. A lipogênese mediada pelo mTORC2 tem sido associada à promoção do carcinoma hepatocelular através da estimulação da síntese de glicerofosfolipídios[en] e esfingolipídios.
Embora o mTORC2 seja agudamente insensível à rapamicina, o tratamento crônico com rapamicina anula a sinalização do mTORC2, levando à resistência à insulina e intolerância à glicose. Em contraste, a administração dietética de Torin1, um inibidor duplo de mTORC1/2, resultou em vida prolongada em D. melanogaster sem redução na fertilidade e a haploinsuficiência de Akt, um alvo a jusante do mTORC2, estendeu a vida útil em camundongos.
As vias do mTORC2 desempenham um papel crucial na patogênese da fibrose pulmonar, e inibidores de seu sítio ativo, como o sapanisertib[en] (MLN-0128), têm potencial no tratamento desta doença e doenças pulmonares fibróticas semelhantes.
Estudos utilizando camundongos com perda tecido-específica de Rictor, e portanto mTORC2 inativo, descobriram que o mTORC2 desempenha um papel crítico na regulação da homeostase da glicose. A interrupção específica do fígado do mTORC2 através da deleção hepática do geneRictor leva à intolerância à glicose, resistência hepática à insulina, diminuição da lipogênese hepática e diminuição da vida útil masculina. A interrupção específica do tecido adiposo do mTORC2 através da deleção de Rictor pode proteger contra uma dieta rica em gordura em camundongos jovens, mas resulta em esteatose hepática e resistência à insulina em camundongos mais velhos. O papel do mTORC2 no músculo esquelético demorou para ser descoberto, mas a perda genética de mTORC2/Rictor no músculo esquelético resulta em diminuição da captação de glicose estimulada por insulina e resistência aos efeitos de um inibidor da quinase mTOR na resistência à insulina, destacando um papel crítico para o mTOR na regulação da homeostase da glicose neste tecido. A perda de mTORC2/Rictor nas células beta pancreáticas resulta em redução da massa de células beta e secreção de insulina, e hiperglicemia e intolerância à glicose. A atividade do mTORC2 no hipotálamo de camundongos aumenta com a idade, e a deleção de Rictor em neurônios hipotalâmicos promove obesidade, fragilidade e menor vida útil em camundongos.
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