PI3K/AKT信号通路的分子结构与进化保守性2025-07-15 08:37:28
PI3K/AKT信号通路作为IGF信号转导的核心调控通路，在进化过程中高度保守，具有重要的生物学功能。该通路的核心组分PI3K是由调节亚基和催化亚基组成的异源二聚体，具有丝氨酸/苏氨酸激酶活性和磷脂酰肌醇激酶活性。其关键下游效应分子AKT包含AKT1、AKT2和AKT3三种亚型。mTOR作为一类丝氨酸/苏氨酸激酶，虽然与PI3K催化域具有结构相似性，但缺乏酯酶激酶活性。mTOR以两种不同的蛋白复合物形式存在：mTOR复合物1和mTOR复合物2。在细胞内，PI3K/AKT信号通路通过传递生长因子的刺激信号，精确调控细胞的增殖、迁移和凋亡等生物学过程。PI3K激活后，催化磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸转化为磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸。PIP3作为关键的信号分子，为磷酸肌醇依赖性激酶1和Akt提供结合位点。PDK1在Akt的Thr308位点进行磷酸化修饰，导致Akt完全激活。活化的Akt通过多重机制调控细胞代谢：一方面通过磷酸化FoxO家族转录因子抑制蛋白质降解；另一方面通过激活mTOR和糖原合酶激酶3β促进蛋白质合成。Akt通过间接抑制TSC1/2复合物来激活mTOR信号转导。TSC1/2复合物作为RhebGTP酶激活蛋白，通过调控小G蛋白Rheb的GTP酶活性来影响mTOR活性。
mTOR复合物根据对雷帕霉素的敏感性可分为mTORC1和mTORC2。mTORC1通过磷酸化S6激酶，进而调控核糖体蛋白S6和其他翻译起始、延伸因子的活性，促进蛋白质合成。此外，TORC1还通过磷酸化抑制性eIF4E结合蛋白，激活真核翻译起始因子4E。Akt还通过磷酸化并抑制GSK3β，解除其对真核翻译起始因子elF2B的抑制作用，从而促进蛋白质合成。
出自《胰岛素样生长因子系统的组成及其生理功能的研究进展》 作者:李毓鑫，熊霞，何流琴.
