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Nat Commun ; 7: 13254, 2016 11 21.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-27869123

RESUMO

Amino acids (aa) are not only building blocks for proteins, but also signalling molecules, with the mammalian target of rapamycin complex 1 (mTORC1) acting as a key mediator. However, little is known about whether aa, independently of mTORC1, activate other kinases of the mTOR signalling network. To delineate aa-stimulated mTOR network dynamics, we here combine a computational-experimental approach with text mining-enhanced quantitative proteomics. We report that AMP-activated protein kinase (AMPK), phosphatidylinositide 3-kinase (PI3K) and mTOR complex 2 (mTORC2) are acutely activated by aa-readdition in an mTORC1-independent manner. AMPK activation by aa is mediated by Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase kinase ß (CaMKKß). In response, AMPK impinges on the autophagy regulators Unc-51-like kinase-1 (ULK1) and c-Jun. AMPK is widely recognized as an mTORC1 antagonist that is activated by starvation. We find that aa acutely activate AMPK concurrently with mTOR. We show that AMPK under aa sufficiency acts to sustain autophagy. This may be required to maintain protein homoeostasis and deliver metabolite intermediates for biosynthetic processes.


Assuntos
Proteínas Quinases Ativadas por AMP/metabolismo , Aminoácidos/farmacologia , Alvo Mecanístico do Complexo 1 de Rapamicina/metabolismo , Alvo Mecanístico do Complexo 2 de Rapamicina/metabolismo , Serina-Treonina Quinases TOR/metabolismo , Proteínas Quinases Ativadas por AMP/genética , Proteína Homóloga à Proteína-1 Relacionada à Autofagia/genética , Proteína Homóloga à Proteína-1 Relacionada à Autofagia/metabolismo , Quinase da Proteína Quinase Dependente de Cálcio-Calmodulina/metabolismo , Linhagem Celular , Regulação da Expressão Gênica/efeitos dos fármacos , Humanos , Peptídeos e Proteínas de Sinalização Intracelular/genética , Peptídeos e Proteínas de Sinalização Intracelular/metabolismo , Alvo Mecanístico do Complexo 1 de Rapamicina/genética , Alvo Mecanístico do Complexo 2 de Rapamicina/genética , Modelos Biológicos , Fosfatidilinositol 3-Quinases/genética , Fosfatidilinositol 3-Quinases/metabolismo , Proteínas Proto-Oncogênicas c-akt/genética , Proteínas Proto-Oncogênicas c-akt/metabolismo , Serina-Treonina Quinases TOR/genética
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