前  言

S6K1是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，因能介导核糖体蛋白S6磷酸化而得名。众所周知，胞内蛋白磷酸化在多种生理及病理过程中发挥重要作用，并与癌症的发生发展关系密切。除此之外，S6K1还有控制体型的功能，下文我们将详细描述。

S6K1概述

S6K1（Ribosomal protein S6 kinase beta-1）主要由三个结构域组成，分别是N端结构域（NTD）、中间激酶结构域（KD）和C端自抑制结构域（CTD）（如图1）。S6K1具有两种形式：p70和p85，两者的区别是p70相较于p85缺失N端的23个氨基酸的核定位序列(NLS），其余序列完全一致，所以S6K1的WB结果往往呈现双条带的显影。

S6K1结构示意图（源自参考文献：http://dx.doi.org/10.1016/j.lfs.2015.03.001）

S6K1介导核糖体蛋白S6的磷酸化，发挥调节转录、细胞周期及维持细胞生成等作用，在癌症的发生发展中具有重要作用。S6K1是雷帕霉素靶蛋白（mTOR）下游的一个重要效应器，同时也是一个前沿的药物靶点。根据药融云数据显示，全球在研的S6K1靶点药物共有26个，大部分处于药物发现阶段，其中走在最前列的是默克公司的DIACC-3010（临床Ⅲ期），靶向多种肿瘤。

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S6K1调控体型研究

S6K1的激活是一个多步骤调控的过程。静息状态下，S6K1的C端自抑制结构域与N端结合，不展现激酶活性。但是当C端多位点磷酸化之后，S6K1转变为开放构象，暴露出389位的苏氨酸位点（p70 S6K1的T389对应p85 S6K1的T412），并被mTORC1复合物磷酸化，进而展示激酶活性。S6K1磷酸化S6的位点有Ser235、Ser236、Ser240、Ser244、Ser247等。

在细胞模型中，如果将S6五个磷酸化位点（Ser235、Ser236、Ser240、Ser244、Ser247）进行丙氨酸（Ala）替换，导致S6K1无法磷酸化S6，则MEF、胰岛β细胞会增强蛋白合成、加快细胞分裂速度，造成细胞体型明显变小。细胞生长和增殖的速率与蛋白质合成的速率成正比。在正常细胞过程中，当生长因子和营养物质存在时，S6K1会刺激蛋白质合成。

在小鼠模型中，同样在高脂肪饮食喂养的情况下，S6K1基因缺陷小鼠体重相比野生型少30%以上，且主要是脂肪积累减少。结果表明氧化磷酸化途径的上调和胰岛素敏感性的提高，S6K1基因缺陷小鼠可避免高脂肪饮食引起的肥胖，且负向调节胰岛素信号。因此，S6K1和S6不仅能够调控细胞的体型大小，还能够调控机体的体型大小。

高脂肪饮食喂养4个月的小鼠体重变化（源自参考文献：https://doi.org/10.1038/nature02866）

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磷酸化抗体验证数据

Recombinant Phospho-p70 S6 Kinase 1 (Thr389) Antibody, Rabbit Monoclonal， Cat: 110396-R0001

特异性验证：磷酸酶处理

Western blot analysis of extracts from serum-starved MCF7, untreated (line A); treated with IGF-1 (Cat: 10598-HNAE) (100 ng/mL, 30 min; +) (line B); treated with IGF-1 and λ-phosphatase (line C) using Phospho-S6K1 (Thr389) rabbit monoclonal Antibody (Cat: 110396-R0001) at 1:5000 dilution(upper), or Anti-RPS6KB1 rabbit polyclonal antibody (Cat: 10099-T38) (lower) at 1:5000 dilution.

特异性验证：磷酸化多肽竞争

Western blot analysis of extracts from serum-starved MCF7, untreated (line A); treated with IGF-1 (Cat: 10598-HNAE) (100 ng/mL, 30 min), without peptide (line B) or antigen-specific phosphopeptide (line C) or antigen-specific peptide (line D) using Phospho-S6K1 (Thr389) rabbit monoclonal Antibody (Cat: 110396-R0001) at 1:5000 dilution.

超高稀释度（1:200000）

Western blot analysis of extracts from serum-starved MCF7, treated with IGF-1 (Cat: 10598-HNAE) (100 ng/mL, 30 min), using Phospho-S6K1 (Thr389) rabbit monoclonal Antibody (Cat: 110396-R0001) (Sino) and other brands’ antibodies (company C, company P) at dilution of 1:1000, 1:10000 and 1:200000.

Phospho-S6 Ribosomal Protein (Ser240, 244) Antibody, Rabbit Mab， Cat: 110571-R0018

Western blot analysis of extracts from serum-starved HEK293, untreated (-) or treated with 20% FBS, using Phospho-S6 Ribosomal Protein (Ser240, 244) Antibody, Rabbit MAb (upper), or Anti-RPS6 Antibody, Rabbit Polyclonal (Cat: 100676-T32) (lower) at 1:1000 dilution.

Phospho-S6 Ribosomal Protein (Ser235, 236) Antibody, Rabbit MAb， Cat: 110595-R0044

Western blot analysis of extracts from serum-starved Hek293, untreated (-) or treated with IGF1 (100ng/ml, 15min; +), using Phospho-S6 Ribosomal Protein (Ser235, 236) rabbit Monoclonal Antibody at 1:1000 dilution (upper) or anti-S6 Ribosomal Protein antibody (Cat: 100676-T32) (lower) at 1:1000 dilution.

【参考文献】

1. Jastrzebski, K., et al. Coordinate regulation of ribosome biogenesis and function by the ribosomal protein S6 kinase, a key mediator of mTOR function. Growth Factors, 2007. https://doi.org/10.1080/08977190701779101

2. Ruvinsky, I., et al. Ribosomal protein S6 phosphorylation is a determinant of cell size and glucose homeostasis. Genes Dev, 2005. https://doi.org/10.1101/gad.351605

3. Tavares, M. R., et al. The S6K protein family in health and disease. Life Sci, 2015. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2015.03.001 

Um, S. H., et al. Absence of S6K1 protects against age- and diet-induced obesity while enhancing insulin sensitivity. Nature, 2004. https://doi.org/10.1038/nature02866 

4. Yamashita, D., et al. hDREF regulates cell proliferation and expression of ribosomal protein genes. Mol Cell Biol, 2007. https://doi.org/10.1128/mcb.01462-06 

5. Mariana, et al. The S6K protein family in health and disease. Life Sciences, 2015. http://dx.doi.org/10.1016/j.lfs.2015.03.001