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發(fā)現(xiàn)p53通過調(diào)控天冬酰胺影響LKB1活性和腫瘤細(xì)胞存活
閱讀:436 發(fā)布時間:2020-4-172020年4月9日,,江鵬課題組在《Nature Communications》雜志發(fā)表了題為“p53通過調(diào)控天冬酰胺-天冬氨酸穩(wěn)態(tài)影響LKB1活性和腫瘤細(xì)胞存活”(p53-mediated control of aspartate-asparagine homeostasis dictates LKB1 activity and modulates cell survival)的研究論文,。
為了應(yīng)對不同的壓力刺激和滿足快速增殖的需求,,腫瘤細(xì)胞經(jīng)常改變其某些代謝途徑的活性或代謝物的水平;并且這些代謝的異常改變往往與遺傳背景的改變密切相關(guān)。江鵬課題組近期的一項研究發(fā)現(xiàn),,p53的缺失可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞內(nèi)氨代謝發(fā)生重組,進而使得多胺的合成加速,,促進腫瘤細(xì)胞的增殖,。
研究人員發(fā)現(xiàn),p53的缺失上調(diào)了天冬酰胺合成酶(ASNS)的表達(dá),,從而影響到小鼠血清中天冬酰胺得水平,,以及腫瘤細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境中天冬酰胺和天冬氨酸的平衡狀態(tài)。天冬酰胺和天冬氨酸穩(wěn)態(tài)的維持對腫瘤細(xì)胞的命運決定過程至關(guān)重要,。高水平的天冬酰胺可維持腫瘤細(xì)胞的存活和增殖能力,,而去除天冬酰胺會強烈抑制腫瘤細(xì)胞的增殖并導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的發(fā)生。
為了弄清楚天冬酰胺和天冬氨酸穩(wěn)態(tài)的改變?nèi)绾斡绊懙侥[瘤細(xì)胞的命運決定過程,,研究人員進行了體內(nèi),、體外分子機制研究。研究發(fā)現(xiàn),,天冬酰胺和天冬氨酸的水平可被激酶LKB1所感知,。
天冬酰胺和天冬氨酸通過與LKB1直接結(jié)合而影響LKB1的激酶活性及下游AMPK信號通路的信號傳遞,。有趣的是,天冬酰胺與LKB1的結(jié)合會抑制LKB1的活性,,而天冬氨酸在一定程度上可以增強LKB1的激酶活性,。因此,腫瘤細(xì)胞通過調(diào)控天冬酰胺代謝控制LKB1-AMPK信號通路的活性,,實現(xiàn)對腫瘤細(xì)胞存活和增殖的影響,。
該項研究表明,抑制天冬酰胺的臨床一線藥物如ASNase可以嘗試用來治療p53缺陷或突變腫瘤,。此外,,在小鼠模型中,人們很早就注意到,,盡管p53缺陷小鼠體內(nèi)會發(fā)生各種各樣得腫瘤病變,,但將近70%的p53缺陷小鼠卻死于淋巴腫瘤,而其中的原因一直是未解之謎,。
研究發(fā)現(xiàn),,p53的缺失可升高小鼠血清中天冬酰胺水平,并且后者具有促進淋巴腫瘤細(xì)胞的增殖和存活的功能,;這一發(fā)現(xiàn)在一定程度上解釋了為何大部分p53缺陷小鼠易得淋巴瘤這一令人困惑的現(xiàn)象,。
p53是人類腫瘤中易發(fā)生突變的基因,其抑制腫瘤的機制至今不明,。經(jīng)過多年的研究發(fā)現(xiàn),,p53的缺失可以引起不同代謝途徑的改變。但是,,目前人們對p53調(diào)控代謝及其抑制腫瘤的機制的認(rèn)知仍然非常有限,,有待于繼續(xù)深入研究。
隨著p53在代謝調(diào)控中的重要作用逐漸被揭示,,可以推測,,通過影響不同的代謝方式,p53的缺失和突變可以賦予腫瘤細(xì)胞應(yīng)對各種不同的遺傳突變和代謝壓力,,提高腫瘤細(xì)胞生存和增殖的能力,。