映射在肝细胞癌lactylome揭示新的代谢适应机制
乳酸,糖酵解的主要产品在哺乳动物中,显著增加了在肿瘤等病理状态,败血症和自身免疫性疾病,称为Warburg效应。虽然是一个重要的代谢产物,促进肿瘤进展癌症细胞,乳酸nonmetabolic功能。
最近的研究发现,乳酸能形成组蛋白赖氨酸lactylation(解放军),一种新颖的转译后的修改,在基因转录调控中扮演着重要的角色,为乳酸的nonmetabolic功能提供了新的见解。
肝脏是醣脂类代谢的主要器官之一,因此,各种各样的疾病在肝脏与代谢异常密切相关。肝细胞癌(HCC)是全世界癌症相关死亡的主要原因,及其胞内积累乳酸由于Warburg效应已成为其临床特征之一。然而,未知是否高水平的乳酸在肝癌形成解放军的蛋白质,特别是非组蛋白的,心理契约是如何影响肝癌的发展。
解开心理契约之间的联系和HCC进展,球迷贾教授的团队和高强教授从中山医院,复旦大学,与黄教授他的团队合作上海药物研究所(SIMM)中国科学院执行第一个lactylome肝癌组的分析。他们进一步进行功能研究底物蛋白的关键lactylation网站披露新的肝癌代谢适应的机制。他们的工作发表在自然的新陈代谢。
研究者收集总共52肿瘤和邻近的肝组织从乙型肝炎病毒(HBV)相关的肝细胞癌患者深入lactylome和蛋白质组分析,并成功地识别出9275解放军的网站和9140蛋白质。值得注意的是,非组蛋白的9256解放军的网站,这表明解放军可能参与更广泛的生物学功能除了转录调节组蛋白。
重要的是,解放军优先影响酶参与重要的代谢途径,包括碳水化合物代谢,三羧酸循环(柠檬酸),氨基酸代谢,脂肪酸代谢和核苷酸代谢。此外,高水平的心理契约在这些蛋白质代谢途径同积极的临床特征和驱动突变紧密相关的肝细胞癌。
此外,通过整合临床数据和lactylome数据,研究人员发现,解放军的ATP水平更高,metabolism-associated腺苷酸激酶2 (AK2)患者肿瘤组织中更积极增生性亚型有关贫穷的预测,这也可能被解释成致癌信号通路的upregulation肝脏特异性代谢相关通路和p53通路的差别,对这些患者,高酸AK2更可能罹患肿瘤血栓形成。
此外,研究人员再进行了一系列的实验,证实K28 lactylation AK2抑制激酶活性,导致细胞内的能源中断、促进扩散,肝癌细胞的浸润和转移。
这些结果表明,心理契约中扮演着至关重要的作用在调节细胞新陈代谢,可以促进肝癌进展通过异常代谢。
总之,这项研究提供了第一个系统的、全面的映射解放军的基质在肝细胞癌组织,揭示了心理契约的广泛和重要的监管作用,在细胞的代谢和实验验证的心理调节的能力新陈代谢有关的蛋白质的功能,并展示了一种新的认识肝癌的疾病进展和治疗干预措施。
更多信息:子健阳et al, Lactylome分析显示lactylation-dependent代谢适应机制在肝细胞癌,自然的新陈代谢(2023)。DOI: 10.1038 / s42255 - 022 - 00710 - w