揭示 G3BP 在细胞能量学调节中的作用

在 Prentzell 等人发表于《细胞》杂志的一篇文章中，科学家们使用了大约 30 种不同的 CST 抗体来表征 Ras GTPase 激活蛋白结合蛋白 G3BP1 和 G3BP2。这些蛋白被广泛用作应激颗粒 (SG) 的标记物，应激颗粒是在不利环境条件下形成的细胞浆 mRNA-蛋白质复合体，其作用在于通过减少蛋白质合成来促进细胞存活。

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根据这项研究的结果，目前已知 G3BP 将结节性硬化复合体 (TSC) 与溶酶体连接在一起，并通过雷帕霉素靶蛋白复合体 1 (mTORC1)的靶标 来抑制信号转导。这一发现的意义重大，因为 mTORC1 过度活化与典型特征为细胞过度生长、迁移和神经元兴奋性的疾病有关。因此 G3BP 可能是癌症和神经元疾病的重要治疗靶标。

因为所有 CST 抗体都根据抗体验证标志™ 进行了严格验证，研究人员能够有效地获得明确的结果。这些包括确认 G3BP 和 TSC 复合物之间的物理相互作用，以及对 mTORC1 信号转导的彻底调查。

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G3BP1 可抑制无应激颗粒细胞中的 mTORC1

虽然已知 SG 可抑制 mTORC1，但 G3BP1 是否参与此过程至今尚不明确。为了解决这个问题，在经亚砷酸盐处理以诱导 SG 的 MCF-7 细胞与在与 SG 形成无关的条件下培养的细胞之间，比较了 mTORC1 活性。

正如预期的那样，亚砷酸盐增强了 mTORC1 底物核糖体蛋白 S6 激酶 B1 (RPS6KB1) 在 T389 (RPS6KB1-pT389) 处的磷酸化。然而，亚砷酸盐处理对 G3BP1 敲低型细胞中的 RPS6KB1-pT389 水平无影响，表明 G3BP1 不影响含 SG 的细胞中的 mTORC1 活性。

结合其他数据，这些结果证实 G3BP1 在无 SG 的情况下抑制 mTORC1，表明 G3BP1 除了作为核心 SG 组分之外还起到额外的作用。

G3BP 位于溶酶体表面

一系列研究表明，虽然 G3BP2 可在 SG 组装中替代 G3BP1，但不能弥补 G3BP1 的缺失；G3BP2 在 G3BP1 敲除型细胞中不会抑制 RPS6KB1-T389 过度磷酸化。根据这一发现，得出了 G3BP 可形成一种杂合物的结论，因此需要进一步研究以确定这些蛋白在哪些亚细胞区室抑制 mTORC1。

研究表明，G3BP1 和 G3BP2 与 TSC 复合体（由 TSC1、TSC2 和 TBC1D7 组成）位于相同的组分中，即溶酶体组分。对这些组分的探究表明，G3BP 位于与蛋白溶酶体相关膜蛋白 1 (LAMP1) 非常接近的位置。尽管 LAMP1（主要为管腔蛋白）在使用溶酶体制剂进行胰蛋白酶处理后保持完整，但 G3BP 和 TSC 复合体发生了分解，表明 G3BP 与 TSC 复合体同位于溶酶体表面。

免疫共沉淀 (co-IP) 研究和邻位连接技术 (PLA) 随后证明了 G3BP 与 TSC 复合体之间存在物理相互作用。重要的是，这项工作表明 G3BP1 敲除型细胞的表型类似于显示出 TSC2 缺失的细胞，即在饥饿时，mTOR 增大，且显示出在溶酶体上的位置增强。

G3BP1 通过 TSC 复合体抑制 mTORC1

通过在有或无 TSC2 的情况下分析 G3BP1 抑制对 mTORC1 活性的影响，作者研究了 G3BP1 与 TSC 复合体之间的相互作用。虽然 G3BP1 抑制在对照细胞中诱导了 RPS6KB1-pT389，但在 TSC2 敲除（TSC 复合体缺失）细胞中未观察到相似的结果。这些结果表明 G3BP1 和 TSC 复合体在同一通路中抑制 mTORC1，其中 TSC 复合体依靠 G3BP1 与溶酶体连接在一起。

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靶向 G3BP1 以进行治疗干预

G3BP1 对于表现为 mTORC1 过度活化的疾病具有显著的治疗潜力。在发表文章中指出，当 G3BP1 mRNA 或蛋白水平低于中位值时，乳腺癌患者的无复发生存期 (RFS) 较短，这一发现与 TSC1 或 TSC2 较低患者中的 RFS 较短一致。因此，利用 G3BP1 可使患者的生存率升高，例如通过预防转移或减缓肿瘤生长。

此外，据发表文章报告，核糖体蛋白 s6 在丝氨酸 235/236 位点的磷酸化 (Rps6-pS235/236) 证明，抑制斑马鱼 G3BP1 可使 mTORC1 活性增强。当体内发生这种抑制时，它会对 TSC2 缺失对脑功能的 mTORC1 依赖性影响进行表型模拟，这强调了 G3BP1 在神经系统发育和活性中的关键作用。这也凸显了 G3BP 在治疗神经系统疾病中的潜在效用。

CST 抗体产品列表

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