Активація протеїнкінази р7086К1 у мононуклеарних клітинах крові хворих на рак та діабет

Abstract

Сигнальний каскад IRS/PI3K/Akt/mTOR/p70S6K контролює ріст клітин та гомеостаз у відповідь на сигнали середовища, такі як рівень амінокислот, глюкози, енергії, кисню, та дію ростових факторів. Прикінцевою ланкою цього каскаду є протеїнкіназа p70S6K, яка контролює синтез білка, біогенез рибосом, клітинний цикл, апоптоз, сплайсинг мРНК та інші важливі процеси. Порушення регуляції каскаду PI3K/Akt/mTOR/ p70S6K може спричинити виникнення таких важких захворювань, як рак, ожиріння і діабет 2-го типу з ускладненнями. Вивчали активацію p70S6K1 у мононуклеарних клітинах крові (PMBC) хворих на рак та діабет методом імуноферментного аналізу. Показано, що у PMBC хворих на рак та діабет фосфорилювання p70S6K1 (Тре389) зростає, що свідчить про активацію кінази, яка відіграє важливу роль у формуванні інсуліно резистентності та прогресії пухлин. Це, можливо, пов’язано з підвищеним рівнем інсуліну та IGF-1 у крові цих хворих. Проте у онкологічних хворих на діабет фосфорилювання p70S6K1 та, відповідно, її активність істотно знижуються порівняно з показниками у хворих на рак або діабет. Обговорюються механізми такого зниження активності p70S6K1.

The IRS/PI3K/Akt/mTOR/p70S6K signaling cascade controls the cell growth and homeostasis in response to environmental signals such as levels of amino acids, glucose, energy, oxygen, and action of growth factors. The final link of this cascade is protein kinase p70S6K, which controls the protein synthesis, ribosomal biogenesis, cell cycle, apoptosis, splicing of mRNA, and other important processes. Disturbance of the IRS/PI3K/Akt/mTOR/ p70S6K cascade regulation can lead to serious diseases such as cancer, obesity and type 2 diabetes with complications. We study the activation of p70S6K1 in peripheral mononuclear blood cells (PMBC) of patients with cancer and diabetes by immunoenzyme analysis. It has been shown that, in PMBC patients with cancer and diabetes, the phosphorylation of p70S6K1 (Thr389) increases, indicating the activation of a kinase, which plays an important role in the formation of insulin resistance and tumor progression. Perhaps, this is due to elevated levels of insulin and IGF-1 in blood of these groups. However, in cancer patients with diabetes, the phosphorylation of p70S6K1 and, accordingly, its activity are significantly reduced compared with groups of patients with cancer or diabetes. The mechanisms for such a decrease in p70S6K1 activation are discussed.

Сигнальный каскад IRS/PI3K/Akt/mTOR/p70S6K контролирует рост клеток и гомеостаз в ответ на сигналы среды, такие как уровень аминокислот, глюкозы, энергии, кислорода, и действие ростовых факторов. Конечным звеном этого каскада является протеинкиназа p70S6K, которая контролирует синтез белка, биогенез рибосом, клеточный цикл, апоптоз, сплайсинг мРНК и другие важные процессы. Нарушение регуляции каскада PI3K/Akt/mTOR/p70S6K может привести к таким тяжелым заболеваниям, как рак, ожирение и диабет 2-го типа с осложнениями. Изучали активацию p70S6K1 в мононуклеарных клетках периферической крови (PMBC) больных раком и диабетом методом иммуноферментного анализа. Показано, что в PMBC больных раком и диабетом фосфорилирование p70S6K1 (Тре389) возрастает, что свидетельствует об активации киназы, которая играет важную роль в формировании инсулинорезистентности и прогрессии опухолей. Возможно, это связано с повышенным уровнем инсулина и IGF-1 в крови этих больных. Однако у онкологических больных диабетом фосфорилирование p70S6K1 и, соответственно, ее активность существенно снижаются по сравнению с показателями у больных раком или диабетом. Обсуждаются механизмы такого снижения активации p70S6K1.