来自复旦大学、加州大学圣地亚哥分校、北卡罗来纳大学等机构的研究人员在新研究中证实,氧化应激可促进SIRT2与磷酸甘油酸酯变位酶2(PGAM2)互作,由此刺激PGAM2脱乙酰基化并激活PGAM2。这一研究发现发表在5月1日的《癌症研究》(Cancer Research)杂志上。
任职于复旦大学和北卡罗来纳大学的熊跃(Yue Xiong)教授是这篇论文的通讯作者。因其杰出的科学成果,熊跃教授曾获得“美国癌症协会青年研究人员奖”、“Pew学者奖”、“美国国防部乳腺癌研究职业发展奖”以及“美国癌症研究协会Gertrude B. Elion研究奖”等奖励。目前的研究领域为肿瘤和干细胞周期调控、乳腺癌小鼠动物模式和蛋白泛素化。
糖酵解过程被认为是生物获取能量的一种最古老、最原始的方式。糖酵解过程中涉及许多酶,如醛缩酶、3-磷酸甘油脱氢酶、磷酸甘油酸变位酶(PGAM)、烯醇化酶等。其中,PGAM是糖酵解和葡萄糖异生通路中的一种重要酶,在协调能量生成、还原力产生、核苷酸前体及氨基酸的生物合成中发挥重要作用。以往研究表明,采用小RNA干扰或小分子抑制PGAM可减少细胞的增殖和生长。尽管已知在一些肿瘤细胞中PGAM的活性常常上调,但目前对其调控机制仍知之甚少。
在这篇文章中,研究人员报告称发现PGAM的赖氨酸100(K100)位点可发生乙酰化。这一活性位点残基保守地存在于细菌、酵母、植物和哺乳动物中。他们在果蝇、小鼠、人类细胞以及多个组织中检测到了K100乙酰化,证实其降低了PGAM2的活性。而细胞质蛋白SIRT2则可使PGAM2脱乙酰化并激活它。
研究人员发现,提高活性氧簇(ROS)的水平可通过促进PGAM2与SIRT2互作,来刺激PGAM2脱乙酰化,激活PGAM2。当他们用一种乙酰化模拟突变体K100Q替代内源性PGAM2时,发现细胞NADPH生成减少,细胞增殖和肿瘤生长受到抑制。
这些结果揭示出响应氧化应激的一个PGAM2调控及NADPH稳态机制,这一机制影响了细胞的增殖和肿瘤生长。
(生物通:何嫱)
作者简介:
熊跃 博士
教育部“长江学者”讲座教授,复旦大学生物医学研究院PI,美国北卡罗来纳大学生物化学与生物物理系William R. Kenan教授
1982年毕业于复旦大学获理学学士学位,1988年毕业于美国University of Rochester获分子生物学博士学位,1989-1993年在冷泉港实验室从事博士后研究。1993年、1999年、2003年任美国北卡大学(University of North Carolina at Chapel Hill)助理教授、副教授(终身)和正教授,2005年起任北卡大学William R. Kenan杰出教授。曾获北卡大学“Jefferson-Pilot奖”、北卡大学“Hettleman学者成就奖”、“美国癌症协会青年研究人员奖”、“Pew学者奖”、“美国国防部乳腺癌研究职业发展奖”以及“美国癌症研究协会Gertrude B. Elion研究奖”。现任北卡大学Lineberger癌症中心细胞生物学项目领导,Molecular and Cellular Biology编委,及多家期刊和基金会不定期评审员。目前研究领域为肿瘤和干细胞周期调控、乳腺癌小鼠动物模式,和蛋白泛素化。