A proteína associada a regulação de mTOR, também conhecida como raptor ou KIAA1303, é uma proteína adaptadora que em humanos é codificada pelo gene RPTOR. Dois mRNAs do gene foram identificados que codificam proteínas de 1335 (isoforma 1) e 1177 (isoforma 2) aminoácidos de comprimento.

Gene e expressão O gene humano está localizado no cromossomo 17 humano com localização da banda citogênica em 17q25.3.

Localização A RPTOR é altamente expressa no músculo esquelético e está um pouco menos presente no cérebro, pulmão, intestino delgado, rim e tecido placentário. A isoforma 3 é amplamente expressa e tem maior expressão na mucosa nasal e na hipófise. Os níveis mais baixos ocorrem no baço. Na célula, a RPTOR está presente no citoplasma, nos lisossomos e nos grânulos citoplasmáticos. A disponibilidade de aminoácidos determina o direcionamento da RPTOR para os lisossomos. Em células estressadas, a RPTOR associa-se com a SPAG5 [en] e acumula-se em grânulos de estresse, o que reduz significativamente a sua presença em lisossomos.

Função O RPTOR codifica parte de uma via de sinalização que regula o crescimento celular em resposta aos níveis de nutrientes e insulina. A RPTOR é uma proteína conservada evolutivamente com múltiplas funções na via mTOR. A proteína adaptadora e a quinase mTOR formam um complexo estequiométrico. A proteína codificada também se associa à proteína-1 de ligação ao fator 4E de iniciação eucariótica e à quinase da proteína ribossomal S6. Ela regula positivamente a quinase S6, a proteína ribossomal efetora a jusante, e regula negativamente a quinase mTOR. A RPTOR também tem um papel positivo na manutenção do tamanho da célula e na expressão da proteína mTOR. A associação de mTOR e RPTOR é estabilizada pela privação de nutrientes e outras condições que suprimem a via mTOR. Existem várias variantes de transcrição para esse gene que codificam isoformas diferentes.

Estrutura A RPTOR é uma proteína de ligação de 150 kDa do mTOR que faz parte do complexo 1 do alvo da rapamicina em mamíferos (mTORC1 [en]). Esse complexo contém mTOR, MLST8, RPTOR, AKT1S1 [en]/PRAS40 e DEPTOR. O mTORC1 liga-se ao FKBP12-rapamicina e é inibido por este. A atividade do mTORC1 é aumentada pela mTOR e MPAK8 através da fosforilação na Ser-863, estimulada pela insulina. O MAPK8 [en] também causa fosforilação na Ser-696, Thr-706 e Ser-863 como resultado do estresse osmótico. A AMPK provoca a fosforilação na privação de nutrientes e promove a ligação do 14-3-3 [en] ao raptor, que inibe o complexo mTORC1. A RPS6KA1 [en] estimula a atividade do mTORC1 fosforilando-o na Ser-719, Ser-721 e Ser-722 em resposta a fatores de crescimento.

Interações O mTORC1 [en] liga-se ao FKBP12-rapamicina e é inibido por ele. A RPTOR liga-se diretamente à 4EBP1 e RPS6KB1, independentemente de estar associada ao mTOR. A RPTOR liga-se de preferência à EIF4EBP1 pouco fosforilada ou não fosforilada, o que é importante para que o mTOR seja capaz de catalisar a fosforilação. A RPTOR interage com a ULK1. Essa interação depende de nutrientes e é reduzida no caso de fome. Quando a RPTOR é fosforilada pela AMPK, ela interage com a proteína 14-3-3 [en] e inibe a sua atividade. A RPTOR interage com a SPAG5 [en], que compete com o mTOR para se ligar à RPTOR e provoca a diminuição da formação de mTORC1. A RPTOR interage com a G3BP1 [en]. O estresse oxidativo aumenta a formação do complexo constituído pela RPTOR, G3BP1 [en] e SPAG5. Demonstrou-se também que a RPTOR interage com:

FKBP1A [en], P70-S6 quinase 1, RHEB, RICTOR, e alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR).

Relevância clínica

Sinalização no câncer A relevância clínica da RPTOR deve-se sobretudo à sua participação na via mTOR, que tem papel na tradução de mRNA, na autofagia e no crescimento celular. Mutações no gene supressor de tumor PTEN são as deficiências genéticas mais conhecidas no câncer que afetam a sinalização de mTOR. Estas mutações são frequentemente encontradas numa ampla variedade de cancros, incluindo carcinomas da próstata, mama, pulmão, bexiga, melanoma, endométrio, tiroide, cérebro e carcinomas renais. O PTEN inibe a atividade da quinase lipídica das PtdIns3K classe I, que fosforilam PtdIns(4,5)P2 para criar PtdIns(3,4,5)P3 (PIP3 [en]). O PIP3 é um sítio de ancoragem na membrana para a AKT [en] e a PDK1 [en]. Por sua vez, a PDK1 ativa, juntamente com o mTORC1 [en], fosforila a S6K na parte da via de mTOR que promove a síntese proteica e o crescimento celular. Constatou-se que a via de sinalização mTOR também está envolvida no envelhecimento. Pesquisas com C. elegans, moscas-das-frutas e camundongos indicaram que a vida útil do organismo é aumentada consideravelmente através da inibição de mTORC1. O mTORC1 fosforila a Atg13 e a impede de constituir o complexo quinase ULK1. Isto inibe a autofagia, a via central de degradação nas células eucarióticas. Pelo fato de o mTORC1 inibir a autofagia e favorecer o crescimento celular, ele pode causar a acumulação de proteínas e de estruturas celulares anormais. Dessa forma, a disfunção no processo de autofagia pode favorecer o surgimento de múltiplas doenças, inclusive o câncer. A via do mTOR desempenha um papel importante em muitos cânceres. Nas células cancerígenas, a astrina é necessária para inibir a apoptose em grânulos de estresse. A astrina recruta a RPTOR aos grânulos de estresse, inibindo a associação com mTORC1 e prevenindo a apoptose desencadeada pela hiperativação de mTORC1. Pelo fato de a astrina apresentar frequentemente um aumento da sua regulação em tumores, ela é um alvo em potencial com o fim de sensibilizar os tumores em direção à apoptose mediante a via de mTORC1. A RPTOR está superexpressa no adenoma de hipófise, e sua expressão aumenta de acordo com o estadiamento do tumor. A RPTOR pode ser importante na predição e diagnóstico do adenoma hipofisário por conta desta ligação entre a expressão de proteínas e o desenvolvimento e infiltração do tumor.

Como alvo farmacológico O mTOR é encontrado em dois complexos diferentes. Quando associado à RICTOR, o complexo é conhecido como mTORC2 e não é afetado pela rapamicina. Por outro lado, o complexo mTORC1 [en] formado em conjunto com a proteína acessória RPTOR apresenta sensibilidade à rapamicina. A rapamicina é um macrolídeo com função imunossupressora no ser humano, o qual inibe a via mTOR mediante ligação ao seu receptor no meio intracelular, o FKBP12 [en]. Em várias neoplasias, a sinalização hiperativa da AKT [en] desencadeia o aumento da sinalização do mTOR; portanto, a rapamicina tem sido vista como um agente antitumoral em neoplasias que cursam com inativação do PTEN. Inúmeros ensaios clínicos utilizando compostos semelhantes à rapamicina encontram-se em progresso, incluindo o CCI-779, RAD001 e AP23573. Relatórios iniciais têm revelado resultados favoráveis nos carcinomas de células renais, de mama e de pulmão de não pequenas células.

Ver também RICTOR

Referências

Leitura adicional