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mTOR是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，对激素、生长因子、营养物质、能量和压力信号作出反应，是细胞代谢、生长和存活的中心调节因子。可以说mTOR是激素、生长因子、营养物质、能量和压力信号与细胞代谢、生长和存活的关键连接点，起枢纽的作用。
mTOR在细胞中的功能 作为2个结构和功能大相径庭的信号复合物 mTORC1和 mTORC2的一部分。mTOR的下游效应分子很多，直接或间接调节至少800个蛋白质的磷酸化。 活化的mTORC1通过磷酸化mRNA 翻译（主要是翻译起始复合物相关的翻译起始因子）和核糖体合成的关键调节因子上调蛋白质的合成。其中很重要的一个翻译调控因子就是（EIF）4EBP1，4EBP1被mTORC1磷酸化后从延长起始因子4 E (eiF4E)上分离开，从而释放自身对4 E (eiF4E)的抑制作用，使得eiF4E可以执行本身作为翻译起始因子的功能此外，活化的mTORC1会磷酸化并激活RPS6KB1和RPS6KB2(简称S6K1和S6K2）。激活的（即磷酸化的）S6K1和S6K2通过调节其下游目标的活性，包括核糖体蛋白质S6，真核翻译起始因子EIF4B和翻译启动抑制剂PDCD4促进蛋白质合成。 这也包括mTORC1信号级联反应控制MiT/TFE因子（TFEB和TFE3）: 在营养物质存在下，mTORC1介导 TFEB 和 TFE3的磷酸化，促进它们的滞留于胞质溶胶并处于失活状态。当细胞处于饥饿或溶酶体应激（也就是细胞里的溶酶体数量非常少）时，mTORC1的抑制导致TFEB和TFE3的去磷酸化和核移位，或者说mTORC1被抑制后其对TFEB和TFE3的磷酸化作用被终止了，而TFEB和TFE3本身的磷酸化又不稳定，亦或是TFEB和TFE3的去磷酸化酶一直存在，和mTORC1一起维持TFEB和TFE3磷酸化的动态平衡。不管怎么说，饥饿或溶酶体应激抑制mTORC1都可以促进TFEB和TFE3的转录因子活性。mTORC1整体而言是一个细胞生长、增值、分化的促进因子，可以说是生命活动调节的激进派，而被它抑制的TFEB和TFE3是负责溶酶体合成的，从这可以看出mTORC1这个激进派也有冷静的一面。或者说mTORC1抑制TFEB和TFE3的初衷就是为了能让已经聚在溶酶体上的mTORC1能够更高效地维持自身磷酸化的活性。 mTORC1可以刺激嘧啶生物合成途径。具体的机制是：通过S6K1介导的生物合成酶 CAD 磷酸化进行急性调节；延迟调节是通过磷酸戊糖途径相关蛋白的转录增强，进而产生更多的磷酸核糖焦磷酸，这是一个 CAD 的变构激活剂。这是 mTORC1通过调节代谢来调控酶活性的基本模式。 mTORC1可以磷酸化并抑制MAF1，而MAF1是RNA聚合酶iii的抑制因子，mTORC1磷酸化MAF1会促进核糖体的合成。
mTOR 促进蛋白质合成 在蛋白质合成的同时，mTORC1也通过SREBF1/SREBP1和LPIN1调节脂质的合成。 为了维持能量稳态，mTORC1也可能通过调节 PPARGC1A 来促进线粒体的生物合成。线粒体是细胞的发电厂，mTORC1的基本意愿是促进生物合成，而生物合成肯定需要大量的能量，这就需要更多的线粒体；同理，线粒体合成增强过后也会产生更多的能量，更多的能量也会使细胞更有活力（energetic），这似乎也可以促进生物合成。如果把细胞比喻成一个国家，那么mTORC1绝对是一个管理者。一个国家为了发展肯定会考虑建立更多的发电厂，而电力源源不断的足量供应肯定可以促进各行各业的发展，这是一个正反馈。 以上是mTORC1通过激活或提高生物合成的积极因素来促进细胞的生长、增值。 另外一方面，为了贯彻促进细胞的生长、增值的目的，mTORC1还会抑制生物合成的消极因素来。例如，在营养充足的情况下， 1. mTORC1会通过 ULK1的磷酸化来负性调节自噬。在' Ser-758’磷酸化 ULK1，中断其与 AMPK 的相互作用，阻止ULK1的激活。 2. mTORC1也可以通过磷酸化（激活）自噬抑制剂 DAP 来防止自噬。 3. 通过磷酸化 RUBCNL/Pacer 也可以防止自噬(相似性)。 4. mTOR还可以磷酸化 SQSTM1，促进 SQSTM1和 KEAP1之间的相互作用，从而抑制KEAP1调控自噬的途径。
mTOR抑制自噬 不得不佩服，mTORC1真正解决了生物合成的内在逻辑问题。 mTORC1对上游生长因子信号通路施加反馈控制，其中包括 GRB10的磷酸化和活化，GRB10是一个胰岛素/胰岛素样受体抑制因子，GRB10的长期持续性激活会使胰岛素介导的信号通路受到抑制，其中包括mTORC2-Akt信号通路，而Akt却却可以增强mTORC1的活性。这是一个很有趣的逻辑，很难说mTORC1是太过聪明还是聪明反被聪明误，因为mTORC2被抑制过后mTORC1来自mTORC2的激活因素就没有了。如果是mTORC1和mTORC2是竞争的关系，那么mTORC2在完成自己任务的同时还无私地增强了mTORC1的活性，但是自身的上游激活通路却被mTORC1无情地抑制。真是一个令人悲悯的故事。
mTORC1抑制胰岛素信号通路 在其他潜在靶点中，mTORC1可以磷酸化 CLIP1并调节微管的组装和降解过程。作为 mTORC2复合物的一部分，mTOR 可以调节其他细胞过程，包括细胞的存活和细胞骨架的组装。mTOR(mTORC2)在 AKT1 473丝氨酸残基位点的磷酸化中起关键作用，促进其被 PDK1激活。
PDK1磷酸化并激活AKT AKT1是磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）的促生存效应物，也就是说AKT1是PI3K下游促进生存的一个效应物。而mTOR和PI3K促进细胞生存都是通过磷酸化并激活AKT来实现的。
mTORC2可能通过磷酸化 PRKCA、 PXN 和活化 Rho 型鸟嘌呤核苷酸交换因子 RHOA 和 RAC1A 或 RAC1B 来调节肌动蛋白细胞骨架。 mTORC2还调节SGK1“ Ser-422”处 的磷酸化。通过调节 CEBPB 亚型的表达来调节破骨细胞的形成。 mTOR在生物钟功能中起着重要的调节作用。mTOR参与调节生物钟周期长度和视交叉上核和肝脏生物钟的振幅。 ------------------------------------------------------------------------- |
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