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图片来源：medicalxpress.com 2016年2月2日 讯 /生物谷BIOON/ --PI3K（磷脂酰肌醇三激酶）是一种细胞信号分子，这种分子主要参与了一系列女性癌症的发生，比如乳腺癌、卵巢癌和子宫内膜癌等；近日刊登于Cell杂志上的一项研究论文中，来自贝丝-以色列-迪肯尼斯医疗中心（Beth Israel Deaconess Medical Center）的研究人员揭示了PI3K在醣酵解过程中的新角色，醣酵解是一种特殊的代谢过程，其可以通过产生生物量和能量来促进癌细胞不断生长，相关研究证实了糖类对癌细胞生存的重要性，并且提供了新的信息为开发PI3K抑制剂药物来作为癌症靶向疗法提供希望。 研究者Gerburg Wulf博士表示，PI3K是一种可以整合癌细胞架构和其代谢过程的主要调节子，而糖类分子破碎及细胞架构之间如何协调目前仍然是一个谜题。在正常细胞中，外部信号会激活细胞骨架，而细胞骨架并不是固定的，其是由纤维束进行动态装配，并且经历不断地翻转，破碎ATP分子来维持细胞形状，研究者发现，当PI3K被激活，而且ATP破碎在癌细胞中加剧发生时，肌纤蛋白纤维就会分拆并且释放名为醛缩酶的酶类。 PI3K于20年前首次被发现，当其功能正常的情况下PI3K通路就会调节关键的细胞功能，包括细胞生长、运动、增殖和分化等，但PI3K信号通路的过度激活就会引发乳腺癌、卵巢癌等女性癌症的发生，基于以上研究发现，PI3K抑制子的开发或许是开发癌症个体化疗法必由之路。研究者认为，抑制PI3K的功能会对葡萄糖破碎产生深远的抑制作用，而这对于癌细胞却是非常重要的，因为癌细胞主要依赖于糖类代谢来自我更新，其不仅会产生能量还会产生生物量。 本文研究发现将癌细胞的形状同其代谢能力关联了起来，而且研究者认为高度能动的肌动蛋白或许在调节癌症代谢上扮演着重要角色，此前他们认为高度能动的肌动蛋白是癌细胞的标志。当前研究者希望继续深入研究来调查PI3K，而开发PI3K抑制剂药物并且结合其它有效阻断癌细胞代谢的特殊药物或许才可以有效治疗癌症。（生物谷Bioon.com） 本文系生物谷原创编译整理，欢迎转载！点击 获取授权 。更多资讯请下载生物谷APP. Phosphoinositide 3-Kinase Regulates Glycolysis through Mobilization of Aldolase from the Actin Cytoskeleton Hai Hu, Ashish Juvekar, Costas A. Lyssiotis14, Evan C. Lien, John G. Albeck15, Doogie Oh, Gopal Varma, Yin Pun Hung, Soumya Ullas, Josh Lauring, Pankaj Seth, Mark R. Lundquist, Dean R. Tolan, Aaron K. Grant, Daniel J. Needleman, John M. Asara, Lewis C. Cantley13, Gerburg M. Wulf
The phosphoinositide 3-kinase (PI3K) pathway regulates multiple steps in glucose metabolism and also cytoskeletal functions, such as cell movement and attachment. Here, we show that PI3K directly coordinates glycolysis with cytoskeletal dynamics in an AKT-independent manner. Growth factors or insulin stimulate the PI3K-dependent activation of Rac, leading to disruption of the actin cytoskeleton, release of filamentous actin-bound aldolase A, and an increase in aldolase activity. Consistently, PI3K inhibitors, but not AKT, SGK, or mTOR inhibitors, cause a significant decrease in glycolysis at the step catalyzed by aldolase, while activating PIK3CA mutations have the opposite effect. These results point toward a master regulatory function of PI3K that integrates an epithelial cell’s metabolism and its form, shape, and function, coordinating glycolysis with the energy-intensive dynamics of actin remodeling. |
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