当前位置:首页 >> 能源/化工 >>

细胞工程论文


论文 系列文章:癌症和代谢

PKM2 在细胞代谢和癌症进展中扮演的新角色
韦罗 1.2 和格雷格. L 等 1.2.3.34.5.6.7 1 血管程序,约翰霍普金斯大学医学院,细胞工程研究所,美国,巴尔的摩, MD 21205 2 约翰霍普金斯大学医学院,细胞工程研究所,美国,巴尔的摩,MD 21205 3 约翰霍普金斯大学医学院,生物化学系,美国

,巴尔的摩,MD 21205 4 约翰霍普金斯大学医学院,儿科,美国,巴尔的摩,MD 21205 5 约翰霍普金斯大学医学院,中式医药科,美国,巴尔的摩,MD 21205 6 约翰霍普金斯大学医学院,放射肿瘤科,美国,巴尔的摩,MD 21205 7 约翰霍普金斯大学医学院,遗传医学麦库西克内森研究所,美国,巴尔的摩, MD 21205

PKM2 来实现的,包括乙酰化、氧化、磷酸化、泛素化、脯氨酰 羟化和翻译后修饰的控制。由于其对癌症的生物学多效应,PKM2 用于癌症治疗增加葡萄糖转化为乳酸是促进许多癌细胞快速生长的 关键特征。丙酮酸激酶 M2(PKM2)的表达增强能促进癌细胞的乳酸 生产。PKM2 的催化活性能调控调节细胞增殖所需的 DNA 和脂质的 合成, 还有 NADPH 氧化还原平衡的要求。 它除了作为一个蛋白激酶 的作用还作为一个转录激活的作用。 这些活动都是通过变构调节剂和 是一个有吸引力的目标。 在肿瘤细胞中葡萄糖代谢的改变
大多数分化细胞的葡萄糖作为他们成长和生存的能量的主要能源。 在耗氧条 件下葡萄糖通过糖酵解和三羧酸循环(TCA)完全降解成 CO2 和和 H2O,并通 过氧化磷酸化的过程中产生的高能磷酸化合物三磷酸腺苷供能。 当细胞的氧化供 能变得有限时,葡萄糖代谢为乳酸,每 mol 葡萄糖只能产生 2mol 的 ATP。虽然 葡萄糖转化为乳酸只具有很低的能源效率, 但却甚至是在氧气存在条件下肿瘤细

胞中葡萄糖代谢的主要途径,在 1924 年被瓦伯格发现并称为 Warburg 效应,是 一种有氧糖降解现象。V-Src 蛋白显示出刺激有氧糖酵解的第一蛋白的辅因子是 NADH 和 NAD,是乳酸生产的重要因素。Warburg 效应与葡萄糖的相对耗氧速 率相关。糖是被癌细胞利用生成大分子结构(核苷酸,氨基酸,和乙酰辅酶 A) 和细胞增殖[的要求[7]。Warburg 效应的理解是一个复杂的事实,晚期癌症的特 点是瘤内缺氧,这也促进了乳酸生产。缺氧细胞分泌的乳酸可以作为能量来源为 富氧细胞供能[ 8 ]。 缺氧诱导因子 1(HIF-1)是主调节器,它的适应性反应是减少 O2 的可用 性。而且 HIF-1 是诱导先进的人类癌症,致使多数瘤内缺氧和/或遗传活性的改 变[9]。HIF-1 是一种异源二聚体转录因子,由氧气调节亚基 HIF-1α 和组成型表 达 HIF-1?亚基组成[ 10 ]。在氧化的细胞中,HIF-1”是羟基脯氨酸 402 和 564 的 脯氨酰羟化酶域蛋白,PHD1-3,利用 O2 和“α-酮戊二酸为底物[ 11 ]。脯氨酰羟 化 HIF-1”是由希佩尔-林道(VHL)抑癌蛋白结合,这是一种 E3 泛素连接酶, HIF-1”目标蛋白酶体降解识别组件的基片[ 12 ]。在缺氧条件下,HIF-1 激活编码 葡萄糖转运和糖酵解酶基因的转录, 从而促进葡萄糖的摄取和糖酵解通量 (图 1) [ 13 ]。HIF-1α 表达也控制了乳酸脱氢酶(ldhA)和丙酮酸脱氢酶激酶 1(PDK1) (图 1)[ 13 ]。作为一个结果,在 VHL 空肾癌细胞 HIF-1 活化转移细胞免受氧 化糖酵解代谢介导的 Warburg 效应 [ 14 ]。癌基因 Myc 也调节糖代谢,激活包 括 HK2,PKM2,LDHA 代谢基因的转录,和 PDK1 [ 15 ]。异位表达时,myc 与 HIF-1α 刺激 HK2 和 PDK1 的表达[ 16 ]。 因此, HIF-1 和 Myc 在促进 Warburg 效应中发挥关键作用。 我们来继续阐明 Warburg 效应。近年的糖酵解酶丙酮酸激酶 M2(PKM2) 亚型的研究说明了癌细胞的 Warburg 效应的复杂性。多种人类肿瘤在乳腺癌, 前列腺癌,肺癌中 PKM2 表达增加,虽然九十年前 Otto Warburg 首先观察到癌 细胞葡萄糖代谢的发生改变, 但现在在含有肿瘤细胞的血液, 肾, 膀胱, 子宫颈, 结肠癌,相匹配的正常组织中产生了新机制[ 17 ]。在人类癌症中 PKM2 的几个 新的角色已经出现在最近的研究中,我们会检讨目前了解的分子机制, PKM2 对 细胞代谢,氧化还原平衡,增殖的影响,在癌症生物学的其他方面,我们也将讨 论这些与影响潜在的治疗靶点 PKM2 有关的研究结果。 在癌细胞中 PKM2 表达的调节 丙酮酸激酶,糖酵解酶的催化速率的磷酸烯醇式丙酮酸转化限制(PEP) , ADP 丙酮酸和 ATP 在哺乳动物包括四个亚型: PKL, 这是在肝脏和肾脏中表达; PKR,红细胞中的表达;PKM1 和 PKM,主要表达在成人的肌肉,脑,膀胱, 和成纤维细胞中, ;这是表示在大多数细胞除了成人肌细胞(图 2)[ 19 ]。PKL, PKR,和 PKM1 存在稳定的四聚体,而 PKM2 亚基形成四聚体和二聚体[ 18 ]。 相比于 PKM2 的四聚体形式,二聚 PKM2 有基板,PEP 较高的 Km 值代表无效 的 PEP 生理浓度[ 18,20 ]。

PKM1 和 PKM2 相差 23 个氨基酸残基,并且两个编码过程有差异。PKM2 基因通过选择相同的初级 RNA 转录剪接(图 2) :PKM1 mRNA 含有外显子 9 和缺乏外显子 10 编码序列的生成,而 PKM2 含有 10 和缺乏外显子 9-encoded 序列[编]。异质核核糖核蛋白(hnRNPs)hnrnpi(也被称为肺结核),hnrnpa1p 内含子与内含子侧翼序列的初级 RNA 转录的 9 个外显子和肿瘤细胞中[22,23]初 级 RNA 加工过程中促进外显子 9 切除有关。表达水平低的 hnrnpi,hnRNPA1, 和 hnRNPA2 细胞,拼接阻遏物结合的内含子序列的侧翼的外显子 10 和促进处 理 PKM1 mRNA [ 24 ]。相比之下,srsf3 绑定到剪接增强子元件在外显子 10 编 码的 RNA 序列促进处理 PKM2 mRNA [ 25 ]。 srsf3 增加转化 HEK293 细胞[ 25 ] 的 PKM1 表达。含有 PKM2 mRNA 的物种,包含外显子 9 和外显子 10 的降解, 无义介导的衰变[ 24 ]。 PKM2 基因的转录是由几个 factors.sp1 组成性激活 PKM2 基因的转录,当 解离的 PKM2 基因在缺氧条件下时,SP3 的功能是作为一个转录抑制因子 [ 26 ]。HIF-1 通过结合到缺氧反应元件(HRE)在 PKM2 基因的第一内含子的 位置,激活缺氧细胞 PKM2 基因的转录,[ 27 ]。PKM2 表达也受 Myc 基因的直 接调控,通过结合到一个位于 PKM2 基因启动子的 MYC 反应元件 [ 15 ]。间接 地,通过激活编码 hnrnpi,基因转录 hnRNPA1,和 hnRNPA2,便于选择性剪 接产生 PKM2 mRNA [ 22 ]。哺乳动物的雷帕霉素靶蛋白(mTOR),是一种丝 氨酸/ threomine 蛋白激酶,能调节细胞的生长,生存,和蛋白质的合成,间接 刺激通过激活 PKM2 表达 HIF-1 和 myc [ 28 ]。 另一个 seince/苏氨酸蛋白激酶, AKT2,


相关文章:
细胞工程小论文
细胞工程论文_生物学_自然科学_专业资料。人血清白蛋白融合技术研究进展 郑炜,李杰 ( 宜昌人福药业有限责任公司,湖北 宜昌 443005) 摘要: 人血清蛋白是血液中...
细胞工程小论文
细胞工程论文_生物学_自然科学_专业资料。转基因植物的安全性问题生命科学院 13 级生物工程 1 班 20132076 周晓香 摘要:随着现在生物基因工程技术的发展和现代...
细胞工程论文
细胞工程论文_医药卫生_专业资料。细胞工程制药的研究进展细胞工程制药的研究进展 摘要:通过对基因工程,细胞工程,微生物工程的介绍,分别讲叙其中的发展情 况与技术问...
细胞工程毕业论文选题
细胞工程毕业论文细胞工程毕业论文隐藏>> 毕业论文(设计) 题学专 目院业学院 学生姓名 学号 年级 级 指导教师 教务处制表二〇一三 年 三月 二十 日 细胞工程...
细胞工程课程论文
单克隆抗体对肿瘤的治疗研究进展 20110412310022 材料与化工学院 生物工程 1 班摘要: 1975 年 Kohler 和 Milstein 报告用 B 淋巴细胞杂交瘤技术制备单克隆抗体: 单...
细胞工程研究进展
细胞工程研究进展 摘要: 本文介绍了细胞工程基础研究的发展现状,,以及细胞工程的...它的发展有赖于植物 学、植物论文生理学、遗传学、分子生物学、植物营养学、...
细胞工程论文
专业:生物工程 学号:20082513298 姓名:解红霞 班级:2008 级 01 班 魔芋组织培养与细胞工程摘要 近几年来, 魔芋组织培养研究进展较快, 其细胞工程领域也取得了...
动物细胞工程论文
动物细胞工程论文_自然科学_专业资料。动物细胞工程论文,关于单克隆抗体的综述,很有参考价值,绝对原创 单克隆抗体的研究进展摘要: 抗体分子是生物及医学领域中使用最...
细胞工程读书报告
细胞工程读书报告_生物学_自然科学_专业资料。细胞工程读书报告论文名称:细胞工程在生物制药工业中的地位作者:胡显文 肖成祖军事医学科学院生物工程研究所 北京 100071...
本科论文-细胞工程3000字翻译
本科论文-细胞工程3000字翻译_管理学_高等教育_教育专区 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档本科论文-细胞工程3000字翻译_管理学_高等教育_教育专区。本科毕业设计...
更多相关标签:
细胞工程 | 关于细胞工程的论文 | 细胞与细胞工程论文 | 动物细胞工程论文 | 细胞工程简介 | 细胞工程英文论文 | 细胞工程制药 | 植物细胞工程论文 |