mTOR信号通路在细胞生长、增殖以及代谢调控等生物学过程中发挥重要作用，其功能异常与肿瘤、代谢疾病以及发育缺陷等密切相关。丁建平组长期从事mTOR信号通路调控的分子机制研究，取得了一系列重要成果。S6K1是 mTORC1的下游效应分子之一，通过磷酸化多种底物参与众多生理过程的调控，包括基因转录、mRNA剪接以及蛋白质合成等。S6K1的激酶活性受到自身多个位点磷酸化修饰的调控，包括疏水模体(HM)上Thr389和活化环区Thr229的磷酸化，但其分子机制并不清楚。
丁建平组博士生王建船等人解析了6个S6K1催化结构域自身及其融合HM区域与特异小分子抑制剂形成的复合物的晶体结构。结构分析表明HM通过疏水和亲水相互作用结合在N-lobe的疏水性口袋中，其中两个高度保守的氨基酸残基Gln140和Arg121，在亲水相互作用网络中发挥重要作用，稳定了催化结构域的构象。进一步的生化和细胞生物学实验结果显示，体内S6K1上Thr389的磷酸化可在Th229未磷酸化时进行，而且Thr389的磷酸化或者模拟磷酸化的突变体能够通过氢键增强HM与N-lobe的相互作用。此外，还发现活化环区上存在一个非典型的、可能为S6K1特有的锌指结构域，为S6K1的调节机制研究提供了新思路。研究结果进一步加深了对S6K1调控机制的理解，同时还为设计和改造S6K1特异性的小分子抑制剂提供了线索。
该课题得到了国家科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和上海市科委的经费支持。