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Molecular functions of KIF11 in regulating mTORC1 signaling pathway
KIF11에 의한 mTORC1 신호전달체계 조절에 관한 연구

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Authors
최유진
Advisor
정종경
Issue Date
2020
Publisher
서울대학교 대학원
Description
학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :자연과학대학 생명과학부,2020. 2. 정종경.
Abstract
The mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) is a central regulator that coordinates eukaryotic cell growth and metabolism by responding to diverse environmental inputs, including nutrients and growth factors. Amino acid stimulation activates mTORC1 signaling by allowing Rag GTPases to recruit mTORC1 to the site of activation, the lysosome. Here I report an essential role of KIF11 and microtubules in mTORC1 signaling through regulation of mTORC1 localization regarding amino acid availability. Motor protein KIF11 depletion and microtubule depolymerization result in aberrant mTORC1 activity upon amino acid deprivation. Moreover, cells lacking KIF11 and microtubule exhibit mislocalization of mTORC1 to the lysosome in the absence of amino acid. Also, KIF11, as a transporter, is associated with mLST8, which is a component of mTORC1, through its motor domain. These data demonstrate that KIF11 is required to move mTORC1 out of the lysosome along microtubules upon amino acid scarcity. I propose not only a novel mechanism of the regulation regarding amino acid availability for mTORC1 but also a new function of KIF11 and microtubules in mTORC1 signaling.
Mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) 은 영양소와 성장 인자를 포함하는 다양한 환경적 신호에 반응함으로서 진핵세포의 생장과 대사를 조절하는 중요 인자이다. 아미노산 자극은 Rag GTPases 가 mTORC1 을 활성화되는 장소인 라이소좀으로 소환하는 것을 가능케 하여 mTORC1 신호 전달 경로를 활성화한다. 본 연구는 KIF11 과 미세소관이 mTORC1 신호전달체계에서 아미노산의 가용에 따라 mTORC1 의 위치를 조절하는 필수적인 역할을 한다는 것을 시사한다. 키네신 운동 단백질인 KIF11 이 감소하거나 미세소관의 중합이 해체되면 아미노산이 부족하더라도 mTORC1 의 활성이 높은 이상 현상을 초래한다. 더욱이, KIF11 과 중합된 미세소관이 부족한 세포는 아미노산이 없는 경우 mTORC1 이 라이소좀에 잘못 위치해 있는 것을 확인할 수 있다. 또한 운반자로서 KIF11 은 mTORC1 의 구성 요소 중 하나인 mLST8 과 결합관계를 가지며 이러한 관계에 KIF11 의 모터 부위가 중요하다는 것을 알 수 있다. 이러한 결과들은 KIF11 이 아미노산이 부족한 경우에 미세소관을 따라 라이소좀으로부터 mTORC1 을 운반하는데 필요하다는 것을 설명한다. 본 연구는 아미노산 가용에 따른 mTORC1 의 새로운 조절 기작 뿐만 아니라 mTORC1 신호전달체계에 있어서 KIF11 과 미세소관의 새로운 기능을 제안한다.
Language
eng
URI
http://dcollection.snu.ac.kr/common/orgView/000000160204
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Appears in Collections:
College of Natural Sciences (자연과학대학)Dept. of Biological Sciences (생명과학부)Theses (Master's Degree_생명과학부)
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