一項刊登在8月16日的雜志Cell上的一篇研究報告中，來自田納西大學的研究者表示，一種供給癌細胞營養(yǎng)的代謝類蛋白質(zhì)也可以通過松弛DNA盤繞形成染色體的包裝來激活腫瘤促使基因的表達。通過在多形性膠質(zhì)母細胞瘤小鼠模型中進行研究，研究者揭示了丙酮酸鹽激酶M2（PKM2）可以通過影響組蛋白來促進腫瘤細胞生長。通過對85位膠質(zhì)母細胞瘤患者分析揭示了細胞核中高水平PKM2的表達和H3的磷酸化和其壽命縮短明顯相關(guān)。另一項分析表明，H3的高水平磷酸化和腫瘤高發(fā)相關(guān)。組蛋白H3-T11位磷酸化對于指示預后標記物以及使用抑制PKM2療法具有潛在的價值。PKM2在有氧發(fā)酵過程中非常重要，在這個過程中，葡萄糖可以產(chǎn)生能量供給癌細胞。研究者同時也檢測了PKM2的轉(zhuǎn)錄以及激活其它基因的角色。
一切均源于EGFR 當細胞膜上的表皮生長因子受體（EGFR）被生長因子激活之后，PKM2蛋白會移動到細胞核中，在那里其結(jié)合到基因的啟動子區(qū)域，轉(zhuǎn)錄因子也可以吸附至基因的啟動子區(qū)域來激活基因的表達。癌細胞其表面有高水平的EGFR，通過EGFR來將生長信號從細胞表面?zhèn)鬟f至細胞內(nèi)部，同時EGFR也是某些癌癥藥物的潛在靶點。研究者進行了一系列實驗揭示了以下結(jié)果：（1）EGFR激活后，PKM2可以結(jié)合至組蛋白H3上，并且吸附至T11位的磷酸基團上。（2）另外一種來自于基因CCND1和MYC的蛋白質(zhì)，稱為組蛋白脫乙酰基酶3（HDAC3），其可以激活基因的表達。（3）一旦HDACs基因缺失，組蛋白H3便會會的乙酰基基團，其將協(xié)助激活基因的表達。（4）只有當H3被PKM2磷酸化之后，這一系列事件才會發(fā)生。
通過抑制磷酸化可以組織小鼠腦瘤的形成。CCND1可以表達蛋白質(zhì)細胞周期蛋白d1，在癌癥細胞中，MYC基因經(jīng)常會發(fā)生突變，導致Myc的高表達，隨之會引發(fā)其它基因的上調(diào)。 使用重建組蛋白H3來使得EGFR誘發(fā)的膠質(zhì)母細胞瘤小鼠模型實驗中，研究者使用正常小鼠和通過PKM2抑制磷酸化造成H3-T11A突變的小鼠來進行研究，研究者發(fā)現(xiàn)正常小鼠腫瘤產(chǎn)生的尺寸為40立方毫米，而T11A無功能或者無磷酸化的小鼠不會產(chǎn)生腫瘤。研究者的研究揭示了，PKM2作為組蛋白激酶，可以直接調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄以及控制細胞周期的進行，并且可以控制癌細胞的增殖。相關(guān)研究由國立衛(wèi)生研究院和國立癌癥研究所提供支持。
染色體的形成是DNA是通過盤繞在組蛋白上而形成，研究者發(fā)現(xiàn)了PKM2可以在組蛋白H3的特殊位點T11處標記其磷酸基團。 H3如果不發(fā)生磷酸化作用 便不會產(chǎn)生腫瘤 磷酸化可以導致腫瘤促使基因的激活，增加腫瘤細胞的再生以及腫瘤的形成速度。如果H3不進行磷酸化，便不會產(chǎn)生腫瘤，這對于膠質(zhì)母細胞瘤的形成至關(guān)重要。
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