mTOR ist essentiell für Wachstum und Proliferation in frühen Mausembryonen und embryonalen Stammzellen

TOR ist eine Serin-Threonin-Kinase, die ursprünglich als Ziel von Rapamycin in Saccharomyces cerevisiae identifiziert wurde und dann als hoch konserviert unter Eukaryoten festgestellt wurde. In Drosophila melanogaster führt die Inaktivierung von TOR oder seinem Substrat, der S6-Kinase, zu einer verringerten Zellgröße und embryonaler Letalität, was auf eine kritische Rolle für den TOR-Weg bei der Zellwachstumsregulation hinweist. Die in vivo-Funktionen des Säugetier-TOR (mTOR) sind jedoch unklar. In dieser Studie haben wir die Kinasedomäne von Maus-mTOR durch homologe Rekombination gestört. Während heterozygote Mutantenmäuse normal und fruchtbar waren, starben homozygote Mutantenembryonen kurz nach der Implantation aufgrund einer beeinträchtigten Zellproliferation sowohl in embryonalen als auch in extraembryonalen Kompartimenten. Homozygote Blastocysten sahen normal aus, aber ihre innere Zellmasse und der Trophoblast konnten in vitro nicht proliferieren. Die Deletion der C-terminalen sechs Aminosäuren von mTOR, die für die Kinaseaktivität essenziell sind, führte zu einer verringerten Zellgröße und zum Wachstumsstillstand in embryonalen Stammzellen. Diese Daten zeigen, dass mTOR sowohl die Zellgröße als auch die Proliferation in frühen Mausembryonen und embryonalen Stammzellen kontrolliert.