mTOR
Biologiemechanistic Target of Rapamycin, zentraler Regulator von Zellwachstum, Proteinbiosynthese und Autophagie. Aktivierung von mTOR fördert Hypertrophie und anabole Prozesse. Hemmung wird in der Longevity-Forschung diskutiert (Rapamycin, Caloric Restriction). IGF-1 und Aminosäuren aktivieren mTOR stark.
Ausführlich erklärt
mTOR ist eine Serin-Threonin-Kinase, die in zwei unterschiedlichen Proteinkomplexen vorkommt. mTORC1 fasst Signale über Nährstoffe, Energiestatus, Sauerstoff und Wachstumsfaktoren zusammen. Ist genug vorhanden, fördert es den Aufbau von Proteinen, Fetten und Nukleotiden und bremst die Autophagie, den zelleigenen Recyclingprozess. mTORC2 ist unter anderem an der Aktivierung von Akt und der Organisation des Zellskeletts beteiligt.
Ein Beispiel: Nach einer proteinreichen Mahlzeit steigt der Gehalt an Leucin in der Muskelzelle. Über ein Sensorsystem an der Lysosomenmembran wird mTORC1 aktiviert und phosphoryliert Zielproteine wie S6K1 und 4E-BP1, wodurch die Proteinbiosynthese angekurbelt wird.
Bedeutung in der Peptidforschung
mTOR ist in der Peptidliteratur ein häufig genannter Knotenpunkt. Peptide, die den GH-IGF-1-Signalweg beeinflussen, und Insulin wirken über PI3K und Akt auf mTOR. In der Alternsforschung wird untersucht, ob eine gedämpfte mTOR-Aktivität Lebensspanne und Gesundheit im Tiermodell beeinflusst. Rapamycin, ein Makrolid und kein Peptid, verlängerte in Mausstudien die Lebensdauer. Übertragbarkeit auf den Menschen ist offen.
Einordnung
mTOR-Aktivierung ist weder grundsätzlich gut noch schlecht: Sie ist für Wachstum nötig, eine dauerhafte Überaktivität wird aber mit Tumorwachstum und Stoffwechselstörungen in Verbindung gebracht. Die Abkürzung „mechanistic“ ersetzte das ältere „mammalian“.