Dynamic Visualization of mTORC1 Activity in Living Cells.
Dynamic Visualization of mTORC1 Activity in Living Cells.
复制标题
活细胞中 mTORC1 活性的动态可视化。
DOI：
10.1016/j.celrep.2015.02.031
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
8.8
通讯作者：
Zhang,Jin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhou,Xin;Clister,TerriL;Lowry,PamelaR;Seldin,MarcusM;Wong,GWilliam;Zhang,Jin
雷帕霉素复合体1(MTORC1)的作用靶点是感知多种信号，调节细胞的生长和代谢。越来越清楚的是，mTORC1的活动在细胞内的时间和空间上受到调节，但直接询问这种时空调节是具有挑战性的。在这里，我们描述了一个遗传编码的mTORC1活性报告(TORCAR)，它显示出FRET在mTORC1磷酸化反应中的变化。MTORC1活性和钙动力学的联合成像显示，生长因子诱导的钙瞬变对mTORC1活性有贡献。利用亚细胞靶向TORCAR生成的动态活性图谱发现，mTORC1不仅在胞浆和溶酶体中有活性，而且在细胞核和质膜中也有活性。此外，在生长因子刺激下观察到了广泛的活性分布，而氨基酸替代物亮氨酸酯在溶酶体和细胞核中诱导了更多的区域化活性。因此，mTORC1的活性在时空上以信号特异性的方式进行调节。
The mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) senses diverse signals to regulate cell growth and metabolism. It has become increasingly clear that mTORC1 activity is regulated in time and space inside the cell, but direct interrogation of such spatiotemporal regulation is challenging. Here, we describe a genetically encoded mTORC1 activity reporter (TORCAR) that exhibits a change in FRET in response to phosphorylation by mTORC1. Co-imaging mTORC1 activity and calcium dynamics revealed that a growth-factor-induced calcium transient contributes to mTORC1 activity. Dynamic activity maps generated with the use of subcellularly targeted TORCAR uncovered mTORC1 activity not only in cytosol and at the lysosome but also in the nucleus and at the plasma membrane. Furthermore, a wide distribution of activities was observed upon growth factor stimulation, whereas leucine ester, an amino acid surrogate, induces more compartmentalized activities at the lysosome and in the nucleus. Thus, mTORC1 activities are spatiotemporally regulated in a signal-specific manner.
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--
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