葡萄糖诱导的mTORC1激活与HEK293T细胞中己糖激酶2与Sestrins的结合相关

背景：Sestrins（SESN1-3）作为亮氨酸诱导蛋白激酶机制靶标雷帕霉素（mTOR）复合物1（mTORC1）激活的近端传感器，mTORC1是细胞生长和代谢的关键调节因子。目的：本研究检验了SESNs也介导葡萄糖诱导的mTORC1激活的假设。方法：大鼠过夜禁食，早晨通过口服灌胃给予生理盐水或葡萄糖溶液（4 g⋅kg-1 BW/10 mL⋅kg-1）；评估胫骨前肌中mTORC1的激活。为进一步评估葡萄糖促进mTORC1激活的机制，将野生型（WT）HEK293T和缺乏所有3个SESNs（SESNTKO）或己糖激酶2（HK2KO）的HEK293T细胞剥夺葡萄糖，然后重新添加葡萄糖，评估mTORC1激活。此外，通过共免疫沉淀评估葡萄糖诱导的SESNs与GATOR2复合物组分及己糖激酶2（HK2）结合的変化。使用单因素和双因素方差分析及Tukey事后比较。结果：对禁食大鼠给予葡萄糖可促进mTORC1激活。类似地，向葡萄糖剥夺的WT细胞培养基中重新添加葡萄糖（GluAB）也促进mTORC1激活。相比之下，与WT细胞相比，SESNTKO细胞在GluAB后表现出减弱的mTORC1激活。有趣的是，HK2以葡萄糖依赖性方式与所有3个SESNs结合，即在剥夺葡萄糖的细胞中，SESN免疫沉淀物中HK2丰度较高，而在GluAB反应中降低。此外，与SESNTKO细胞类似，与WT细胞相比，HK2KO细胞中mTORC1对GluAB的敏感性减弱。结论：本研究结果表明，SESNs和HK2在HEK293T细胞中葡萄糖诱导的mTORC1激活中发挥重要作用。然而，与亮氨酸诱导的mTORC1激活不同，该效应独立于SESN-GATOR2相互作用的変化，而是与SESNs与HK2结合的改变相关。