S6K ist eine Serin/Threonin-Kinase, die zur Familie der ribosomalen S6-Kinasen (RSK) gehört. S6K existiert in zwei Haupt-Isoformen, S6K1 und S6K2, die auch alternativ gespleißt werden können, um verschiedene Spleißformen zu erzeugen. S6K1 hat zwei Hauptprodukte, die etwa 70 kDa und 85 kDa groß sind und als p70S6K bzw. p85S6K bezeichnet werden. S6K wird durch Phosphorylierung durch mTORC1 aktiviert, wodurch die Autoinhibition von S6K aufgehoben wird. Aktives S6K phosphoryliert das ribosomale S6-Protein, was die Proteinsynthese sowie das Zellwachstum und die Zellproliferation anregt. S6K phosphoryliert auch EIF4B und EEF2K, um die Proteinsynthese hochzuregulieren. Es wurden zahlreiche Bindungspartner von S6K identifiziert, die darauf hindeuten, dass S6K beim Zellwachstum, bei der Zellproliferation und beim Überleben eine wichtige Rolle spielt. S6K spielt auch eine Rolle in einer negativen Rückkopplungsschleife für die mTOR-Signalgebung durch Phosphorylierung von RICTOR (1). RICTOR hemmt direkt mTORC2 und AKT1, was letztlich die mTORC1-Signalübertragung behindert.
Le et. al. untersuchten mit dem Phospho-S6K-Antikörper (p Thr421), wie Paclitaxel, eine weit verbreitete Chemotherapie, die S6K-Aktivität in Zelllinien von Brust- und Eierstockkrebs beeinflusst (2). Die Gruppe verwendete den S6K-Antikörper, um den Phosphorylierungszustand von S6K während der Behandlung mit Paclitaxel zu beurteilen. Der S6K-Antikörper zeigte, dass die Behandlung mit Paclitaxel die Phosphorylierung von S6K an Thr421 und Ser424 in einer zeit- und konzentrationsabhängigen Weise induziert. Die Phosphorylierung an diesen Stellen hemmt die S6K-Signalübertragung, verhindert die Bewegung durch den Zellzyklus und führt schließlich zum Zelltod.
Inzwischen haben Rhoads et. al. den S6K-Antikörper verwendet, um die Rolle von S6K bei Rotavirus-Enteritis anhand eines Ferkelmodells der Krankheit zu untersuchen (3). Rotavirus-Enteritis ist eine häufige Form von infektiöser Diarrhöe, die jedes Jahr Millionen von Menschen betrifft und für viele Krankenhausaufenthalte und Gesundheitskosten verantwortlich ist. Die Gruppe setzte den S6K-Antikörper ein, um die Gesamtmenge an S6K in Jejunalzellen infizierter und kontrollierter Ferkel zu bestimmen. Die Ergebnisse zeigten einen starken Anstieg des S6K-Spiegels und eine Aktivierung in den infizierten Zellen, was auf eine Aktivierung der Proteinsynthese während dieser Schleimhautverletzung hinweist. Die Gruppe identifizierte die mTOR-Signalisierung als den vorgeschalteten Aktivator von S6K in diesem Zustand. Sie schlagen vor, dass eine Aminosäuresupplementierung eine nützliche Behandlung sein könnte, um die Proteinsynthese und die Darmreparatur während einer akuten Rotavirus-Enteritis weiter zu fördern.
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