代谢蛋白发起糖盛宴,滋养脑瘤

德克萨斯州MD Anderson Cancer Cent大学的研究人员已经追踪癌症促进蛋白质的途径,进入细胞核,并发现了一旦发生脑肿瘤茁壮成长的葡萄糖新陈代谢途径。

他们还在蛋白质的旅程中发现了一个重要的点,可以用一种尚未被使用的药物来攻击,最常见和最致命的形式。在线发布,进一步阐明了丙酮酸激酶M2 (PKM2)的重要性和发展。

“PKM2在婴儿期间非常活跃,当您想要快速的细胞增长时,最终它会关闭。转回pkm2 - 它在许多人中过度表达该论文的高级作者、MD安德森大学神经肿瘤学系副教授陆志民说。

陆和同事今年早些时候显示了PKM2还激活了细胞分裂中涉及的各种基因。最新纸张显示如何触发有氧糖酵解,加工葡萄糖进入能量,也称为Warburg效应,许多类型的实体瘤依赖于生存和生长。

“PKM2必须进入核来激活所涉及的基因和Warburg的效果,“鲁说。”如果我们能把它留出核,我们可以阻止这两种癌症促进途径。PKM2可能是Achilles患者的脚跟。“

通过针对PKM2渗透核心所需的复杂步骤,Lu和同事发现了一种可能使蛋白质锁定在细胞的细胞质中的潜在可霉菌的靶标。

MEK, ERK成为目标

当表皮生长因子连接到细胞表面的受体时,这个过程就开始了。这将导致:

  • 激活MEK蛋白,又激活ERK。
  • ERK将一个磷酸基粘在PKM2上的特定点上。
  • 磷酸化引发PKM2对于一系列步骤,其达到其与蛋白质植物的结合,通过核膜通过PKM2达到其名称。
一旦在细胞核中,该团队表明PKM2激活了对有氧糖酵解至关重要的两个基因,并且另一种方法将PKM RNA接头以制备更多PKM2。

将几种激酶抑制药物应用于人胶质母细胞瘤细胞系的实验表明,只有一种MEK/ERK抑制剂能够阻止egf诱导的PKM2向细胞核的走私。ERK的激活对于PKM2进入细胞核是必需的。

“MEK/ERK抑制剂尚未在多形性胶质母细胞瘤中进行试验,”Lu说。一旦MEK/ERK抑制剂药物被开发出来,磷酸化PKM2是一种潜在的生物标志物,可以识别哪些患者是这些药物的候选患者。

MEK抑制剂阻断肿瘤生长

研究人员还发现,被PKM2激活的两个糖酵解基因,即GLUT1和LDHA,是葡萄糖消耗和丙酮酸转化为乳酸所需的,这是瓦伯格效应的关键因素。在肿瘤细胞系中,耗尽PKM2降低了葡萄糖消耗和乳酸生成。

在小鼠中,耗尽PKM2阻断了生长。重新表达野生型蛋白导致肿瘤生长。然而,重新表达PKM2突变蛋白,其失去其进入细胞核的能力未能促进肿瘤形成。人胶质母细胞瘤细胞系的实验表现出相同的效果。

将MEK抑制剂selumetinib注射到肿瘤中,可抑制肿瘤生长,降低ERK磷酸化、PKM2表达和乳酸生成。在48个人类肿瘤样本中,研究小组发现EGFR、ERK1/2和PKM2的活性密切相关。

PKM2过表达的原因

陆和同事们还发表了一篇论文分子细胞这揭示了对胶质母细胞瘤中PKM2过表达的机制。他们发现EGF受体激活转动NF-ΔB,这导致了一系列事件,其在PKM2基因活化中达到。

在55例接受标准手术、放疗和化疗治疗的胶质母细胞瘤患者的肿瘤样本中测定了PKM2水平。20例PKM2低表达患者的中位生存期为34.5个月,而35例PKM2高表达患者的中位生存期为13.6个月。

27个低级星形细胞瘤中PKM2表达的水平约为高级胶质细胞组织中的表达的一半。

“在这两篇论文中,我们展示了PKM2在肿瘤中如何过表达,如何进入核,核依然对肿瘤发育至关重要,并确定潜在的药物和可能有利于人民的生物标志物,”卢说。


进一步探索

代谢蛋白利用磷酸基团激活促癌基因

引文:代谢蛋白启动糖盛宴,滋养脑瘤(2012年,11月26日),2021年5月3日从//www.puressens.com/news/2012-11-metabolic-protein-sugar-feast-nurtures.html检索
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