急速に増殖する細胞における代替的なグリコロイチス経路の証拠
Matthew G Vander Heiden1, Jason W Locasale, Kenneth D Swanson
1Dana Farber Cancer Institute, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA.
Science (New York, N.Y.)
|September 18, 2010
まとめ
癌細胞は,ピルバートキナーゼM2 (PKM2) を通してエアロビック・グリコロシスを利用する. この研究では,PKM2を発現する細胞がフォスホーノールピルバート (PEP) を使用して,フォスホーグリセラート変異酵素 (PGAM1) をリン酸化し,アナボリック成長を支えていることが明らかになりました.
科学分野:
- 細胞の代謝は細胞の代謝である.
- がん生物学 がん生物学
- バイオケミストリー バイオケミストリー
背景:
- 癌細胞を含む増殖細胞は,バイオマス生産のためにグルコース代謝を変化させます.
- ピルバ酸キナーゼM2 (PKM2) 発現は,がんにおける有酸素糖解とアナボリック代謝に関連しています.
- 皮肉なことに,PKM2を発現する細胞は,ピルバートキナーゼ酵素の活性が低下している.
研究 の 目的:
- 増殖細胞におけるPKM2の代謝作用を調査する.
- PKM2発現がん細胞におけるピルバートキナーゼ活性低下の背後にあるメカニズムを解明する.
- 癌細胞のアナボリズムをサポートする代替的なグリコリティック経路を特定する.
主な方法:
- 質量スペクトロメトリーは,代謝経路を分析するために使用されました.
- フォスフェノールピルバート (PEP) とフォスフォグリセラートミュータゼ (PGAM1) の相互作用を調査しました.
- ヒスティジン-リン酸化PGAM1レベルとPKM2発現ががん細胞系および組織に相関する.
主要な成果:
- PEPが哺乳類の細胞でリン酸ドナーとして作用することを実証した.
- ヒスティジン11 (His11) で,フォスフォグリセラートミュータゼ (PGAM1) のPEP依存型リン酸化を示した.
- ヒスティジンリン酸化PGAM1の存在は,がんにおけるPKM2発現と相関している.
結論:
- PKM2発現する細胞におけるピルバートキナーゼの活性低下は,PEPに依存するPGAM1のリン酸化を促進する.
- この反応により,PKM2の活動とは無関係にピルバートは生成されます.
- 代替的なグリコリティック経路は,ATP生産をPEPフォスフォトランスファーから切り離し,増殖細胞におけるアナボリック代謝をサポートする可能性がある.
