全新信号通路 为癌症等代谢失调相关疾病的干预提供新思路

来源:中国科学报

日,复旦大学上海医学院赵世民团队和徐薇团队发现了一条可以整合营养信号、细胞周期信号和转录激活的全新信号通路,揭示了代谢环境改变细胞表观状调控细胞增殖全新机理,也为癌症等代谢失调相关疾病的干预提供了新思路。该研究成果发表于《自然—代谢》。

足够的营养是细胞增殖和组织发育的必要条件,细胞增殖和组织发育需要上调组蛋白乙酰化激活基因转录。然而,营养物信号如何被传递到组蛋白乙酰化,人们尚不清楚。

此次研究结果表明,代谢物信号和细胞周期信号共同调控组蛋白乙酰化,实现基因转录激活。在营养代谢物丰富的条件下,细胞内的富营养感知器mTORC1信号被激活,使细胞处于可以进行合成代谢和增殖的状态。然而,细胞并不是随时可以增殖。只有处于第一间歇期(G1期)时,细胞才能够积累增殖所需的合成原料。mTORC1信号因此将富营养信号传递给细胞周期依赖激酶2(CDK2)。由于CDK2只在G1期出现,因此富营养信号只在G1期被传递到细胞核内,参与组蛋白乙酰化和转录激活。

研究人员表示,接收了富营养信号的CDK2并不直接进入核内,而是通过磷酸化名为磷酸丙糖异构酶 (TPI1)的糖酵酶并将其引入细胞核。进入核内的TPI1可以通过生成全新的代谢物乙酰DHAP来降低DHAP对组蛋白去乙酰化的促进,进而导致组蛋白乙酰化和基因转录的激活,实现细胞增殖。

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