新研究成果!營養物信號如何“告訴”細胞去增殖

近日,復旦大學上海醫學院趙世民團隊和徐薇團隊發現了一條可以整合營養信號、細胞周期信號和轉錄激活的全新信號通路,揭示了代謝環境改變細胞表觀性狀調控細胞增殖全新機理,也為癌癥等代謝失調相關疾病的干預提供了新思路。該研究成果發表于《自然—代謝》。

足夠的營養是細胞增殖和組織發育的必要條件,細胞增殖和組織發育需要上調組蛋白乙?;せ罨蜣D錄。然而,營養物信號如何被傳遞到組蛋白乙?;?,人們尚不清楚。

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

研究人員表示,接收了富營養信號的CDK2并不直接進入核內,而是通過磷酸化名為磷酸丙糖異構酶 (TPI1) 的糖酵酶并將其引入細胞核。進入核內的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?;拇龠M,進而導致組蛋白乙?;突蜣D錄的激活,實現細胞增殖。

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