研究人员发现杀死肿瘤细胞的新途径

PKM2(Pyruvate kinase M2 isoform)是糖酵解途径的关键,在肿瘤细胞的发生发展中起重要作用;除了其代谢活性以外,现已有多个实验室报道了其蛋白激酶活性。杨巍维研究员的前期研究发现在EGFR激活的条件下,PKM2可转运至细胞核,磷酸化组蛋白H3,通过表观遗传的方式调控一系列原癌基因的表达(Nature 2011,Cell 2012)。除了在细胞增殖中发挥作用,最近有报道称PKM2在肿瘤细胞的抗凋亡过程中也发挥着作用,但其作用机制尚不清楚。

肿瘤细胞中,氧化压力刺激PKM2在HSP90的帮助下发生异构化,同时转移到线粒体上,通过磷酸化Bcl2的第69位苏氨酸,阻断Cul3-RBX1与Bcl2的结合,从而稳定了Bcl2的蛋白水平,抑制细胞凋亡
肿瘤细胞中,氧化压力刺激PKM2在HSP90的帮助下发生异构化,同时转移到线粒体上,通过磷酸化Bcl2的第69位苏氨酸,阻断Cul3-RBX1与Bcl2的结合,从而稳定了Bcl2的蛋白水平,抑制细胞凋亡

2016年12月30日,国际学术期刊Cell Research在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所杨巍维研究组的最新研究成果“Mitochondrial PKM2 regulates oxidative stress-induced apoptosis by stabilizing Bcl2”。该研究揭示了细胞存在氧化压力时,PKM2通过稳定Bcl2从而抑制细胞凋亡的新机制。

杨巍维组的最新研究表明,在氧化应激的条件下,胞浆中的PKM2可与伴侣蛋白HSP90相互作用,并发生构象变化;结构改变的PKM2转移至线粒体上,与Bcl2相互作用并磷酸化Bcl2第69位苏氨酸;该磷酸化可阻止Bcl2与Cul3泛素连接酶的结合,并稳定Bcl2蛋白水平,进而抑制氧化应激导致的细胞凋亡;细胞及动物实验验证了PKM2介导的Bcl2磷酸化在胶质瘤的发生、发展中起重要作用;临床样本的分析也进一步提示Bcl2磷酸化水平与胶质瘤病人分级和预后有着密切的关系。

杨巍维组副研究员梁冀、博士研究生曹锐修为该论文的共同第一作者。该项研究工作得到了中组部、国家科技部及国家基金委的资助。该研究数据收集工作得到生化与细胞所公共技术服务中心分子平台、细胞平台、动物平台的支持。

论文链接:http://www.nature.com/cr/journal/vaop/ncurrent/full/cr2016159a.html

(据中国科学院上海生命科学研究院)

原创文章,如若转载,请注明出处。

相关文章

  • 纳米药物联合放疗治疗癌症的新模式

    中国科学院近代物理研究所医学物理室研究人员在开展纳米药物在放射肿瘤学中应用的研究工作中,提出了纳米药物联合放疗治疗癌症的新模式,验证了电离辐射作为细胞周期依赖的靶向手段可增强纳米药物在肿瘤细胞中的滞…

    2016-07-08
  • 科学家揭示染色质修饰涉及上皮细胞-间质转化机制

    染色质修饰为不改变DNA序列的情况下来调控基因的表达,上皮细胞-间充质转化(EMT),是指上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程,二者皆在肿瘤进展过程中起到关键的作用。陶永光教授课题组在研究…

    2016-07-06
  • 小草是如何称霸天下的?

    气孔与保卫细胞 提到植物的气孔(stoma),首先出现在脑海中的,应该是教科书里面那由两个肾脏形保卫细胞(guard cell)所包围起来的气孔吧? 其实这种由肾脏形保卫细胞所形成的气孔,是双子叶植物的专利。禾本科(…

    2017-05-13
  • “纳米航母”将促进有效抗肿瘤

    近日,中国科学技术大学教授王均课题组与美国Emory大学教授聂书明课题组合作,发明了一种微型“纳米航母”药物递送体系,实现更加精准有效的抗肿瘤药物递送,研究成果发表在《美国科学院院刊》上。论文共同第一作者为…

    2016-04-06
  • 科学家建立小鼠早期胚胎空间转录组图谱

    3月22日,国际知名学术期刊《细胞》子刊《发育细胞》在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所景乃禾研究组与中国科学院-马普学会计算生物学伙伴研究所韩敬东研究组合作的最新研究成果“Sp…

    2016-03-23
  • 科学家实现肿瘤持续生物自发光成像

    体内外脂肪酸酰氨水解酶(FAAH)活属于丝氨酸水解酶家族,能降解人体内大麻素,维持神经系统的正常功能。体内过表达FAAH会导致严重的神经系统紊乱综合症,而治疗策略则是使用FAAH的抑制剂。由于神经系统疾病往往是…

    2016-07-05