Nature子刊：Cdc25A促進(jìn)腫瘤糖酵解新機(jī)制

2016年08月28日訊 國際學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》（Nature Communication）在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所楊巍維研究組與美國MD Anderson癌癥中心Zhimin Lu研究組的合作論文：PKM2 dephosphorylation by Cdc25A promotes the Warburg effect and tumorigenesis。該研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子Cdc25A可通過去磷酸化糖酵解關(guān)鍵酶PKM2參與腫瘤細(xì)胞代謝調(diào)控。

Cdc25A （M-phase inducer phosphatase 1）在多種人類腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)。以往研究報(bào)道其主要通過去磷酸化CDKs （Cyclin-dependent kinases）發(fā)揮促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)展的作用。然而，Cdc25A是否存在其他底物，及該底物的去磷酸化參與何種細(xì)胞功能并不清楚。楊巍維研究組的前期研究發(fā)現(xiàn)在EGFR （Epidermal growth factor receptor）激活的條件下，糖酵解關(guān)鍵酶PKM2 （Pyruvate kinase M2 isoform）可轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞核，并通過表觀遺傳的方式調(diào)控一系列原癌基因的表達(dá)（Nature, 2011; Cell, 2012）；PKM2的這種核轉(zhuǎn)運(yùn)能力依賴于其37位絲氨酸磷酸化（Nat Cell Biol 2013）。在該研究中，他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核內(nèi)PKM2該位點(diǎn)的磷酸化需要被去除才能與β-catenin相互作用，并發(fā)揮表觀遺傳調(diào)控作用。更為深入的研究表明，PKM2磷酸化的去除由細(xì)胞周期相關(guān)磷脂酶Cdc25A完成，且兩者之間的相互作用依賴于c-Src介導(dǎo)的Cdc25A第59位酪氨酸磷酸化。細(xì)胞及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明Cdc25A介導(dǎo)的PKM2去磷酸化在EGFR促進(jìn)的膠質(zhì)瘤發(fā)生、發(fā)展中起重要作用。臨床樣本的分析也進(jìn)一步提示Cdc25A的磷酸化可很好地指示膠質(zhì)瘤病人的預(yù)后。

楊巍維組副研究員梁冀為該論文第一作者。該項(xiàng)研究工作得到了中組部、國家科技部及國家基金委的資助。該研究數(shù)據(jù)收集工作得到生化與細(xì)胞所公共技術(shù)服務(wù)中心分子平臺(tái)、細(xì)胞平臺(tái)、動(dòng)物平臺(tái)的支持。

Cdc25A Y59磷酸化介導(dǎo)了其與PKM2的相互作用；與PKM2相互作用的Cdc25A去除了PKM2 S37的磷酸化，并促進(jìn)了PKM2與β-catenin的相互結(jié)合，隨后增強(qiáng)了c-Myc及下游糖酵解基因的表達(dá)。

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