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全新信號通路為癌癥等代謝失調(diào)相關(guān)疾病的干預(yù)提供新思路

2021-06-22 15:29:35 來源：中國科學(xué)報

近日，復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院趙世民團(tuán)隊和徐薇團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了一條可以整合營養(yǎng)信號、細(xì)胞周期信號和轉(zhuǎn)錄激活的全新信號通路，揭示了代謝環(huán)境改變細(xì)胞表觀性狀調(diào)控細(xì)胞增殖全新機(jī)理，也為癌癥等代謝失調(diào)相關(guān)疾病的干預(yù)提供了新思路。該研究成果發(fā)表于《自然—代謝》。

足夠的營養(yǎng)是細(xì)胞增殖和組織發(fā)育的必要條件，細(xì)胞增殖和組織發(fā)育需要上調(diào)組蛋白乙酰化激活基因轉(zhuǎn)錄。然而，營養(yǎng)物信號如何被傳遞到組蛋白乙酰化，人們尚不清楚。

此次研究結(jié)果表明，代謝物信號和細(xì)胞周期信號共同調(diào)控組蛋白乙酰化，實現(xiàn)基因轉(zhuǎn)錄激活。在營養(yǎng)代謝物豐富的條件下，細(xì)胞內(nèi)的富營養(yǎng)感知器mTORC1信號被激活，使細(xì)胞處于可以進(jìn)行合成代謝和增殖的狀態(tài)。然而，細(xì)胞并不是隨時可以增殖。只有處于第一間歇期（G1期）時，細(xì)胞才能夠積累增殖所需的合成原料。mTORC1信號因此將富營養(yǎng)信號傳遞給細(xì)胞周期依賴性激酶2（CDK2）。由于CDK2只在G1期出現(xiàn)，因此富營養(yǎng)信號只在G1期被傳遞到細(xì)胞核內(nèi)，參與組蛋白乙酰化和轉(zhuǎn)錄激活。

研究人員表示，接收了富營養(yǎng)信號的CDK2并不直接進(jìn)入核內(nèi)，而是通過磷酸化名為磷酸丙糖異構(gòu)酶（TPI1）的糖酵酶并將其引入細(xì)胞核。進(jìn)入核內(nèi)的TPI1可以通過生成全新的代謝物乙酰DHAP來降低DHAP對組蛋白去乙酰化的促進(jìn)，進(jìn)而導(dǎo)致組蛋白乙酰化和基因轉(zhuǎn)錄的激活，實現(xiàn)細(xì)胞增殖。

標(biāo)簽：信號通路細(xì)胞增殖代謝失調(diào) 干預(yù) 營養(yǎng)物信號