mTOR[mechanistic（or mammalian）target of rapamycin]信号通路在哺乳动物细胞中执行着多种重要生理功能,包括mTORC1（mTOR Complex 1）和mTORC2两种复合物。mTORC1除了分布于溶酶体,还广泛分布于质膜、高尔基体、内吞体、线粒体、过氧化物酶体等多种细胞内位点,感知细胞中生长因子信号、营养状况、氧气和能量状态等。高尔基体除了可对蛋白质和脂质分子进行糖基化作用和参与膜运输功能,还与细胞极化、定向迁移、应激、有丝分裂、代谢、促炎症反应和自噬等生命活动相关。mTOR信号通路在高尔基形态维持过程中具有重要作用。高尔基体外周膜蛋白GOLPH3（Golgi phosphoprotein 3）是首个被发现定位在高尔基体的原癌基因,可通过激活mTOR信号通路诱导肿瘤发生。然而,长期以来,GOLPH3调控mTORC1的分子机制仍不清楚。本文揭示了GOLPH3可以通过细胞中一种含量较低的信号分子PI4P（Phosphatidylinositol-4-tetraphosphate）来调控与高尔基体相关mTORC1的活性。作为细胞中含量最为丰富的磷脂酰肌醇,PI4P主要分布于质膜、内吞体膜以及高尔基体膜;其稳态与多种细胞内活动相关。GOLPH3是PI4P特定效应物分子,PI4P通过招募GOLPH3到高尔基体,从而形成PI4P/GOLPH4/MYO18A/F-Actin复合物,以维持高尔基体形态和参与高尔基体相关囊泡运输。我们的结果表明敲低GOLPH3导致细胞中PI4P水平上升,同时增加了PI4P在高尔基体上的分布。此外,敲低GOLPH3会降低mTORC1的活性,而且会减少mTORC1核心组分mTOR与Raptor间相互作用。在敲低GOLPH3的细胞中进一步对定位在高尔基体上的PI4P激酶PI4K2α和PI4K3β进行敲低,可以补救因GOLPH3敲低导致的mTORC1活性的降低和mTOR与Raptor间相互作用的减少。此外,与对照组细胞相比,GOLPH3敲低组细胞中的PI4P在晚期内吞体/溶酶体上的分布增加,导致质子泵H+-ATP酶ATP6V1A、ATP6V1B2和ATP6V0D1水平降低,同时使溶酶体中成熟的组织蛋白酶CTSB和CTSD减少。综上所述,本文结果表明GOLPH3可以影响高尔基体上PI4P的水平,进而通过PI4P调控mTORC1的活性。我们进一步证实GOLPH3亦可调控晚期内吞体/溶酶体PI4P水平,并通过PI4P影响质子泵定位,进而调控溶酶体酸性水解酶活性。因此,我们的工作揭示了GOLPH3通过PI4P调控mTORC1信号通路以及溶酶体功能的分子机制,为进一步理解GOLPH3在细胞自噬以及肿瘤发生发展过程中的作用具有重要意义。