一項(xiàng)刊登在8月16日的雜志Cell上的一篇研究報(bào)告中，來自田納西大學(xué)的研究者表示，一種供給癌細(xì)胞營(yíng)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(dá)。通過在多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤小鼠模型中進(jìn)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(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。通過對(duì)85位膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者分析揭示了細(xì)胞核中高水平PKM2的表達(dá)和H3的磷酸化和其壽命縮短明顯相關(guān)。另一項(xiàng)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(duì)于指示預(yù)后標(biāo)記物以及使用抑制PKM2療法具有潛在的價(jià)值。PKM2在有氧發(fā)酵過程中非常重要，在這個(gè)過程中，葡萄糖可以產(chǎn)生能量供給癌細(xì)胞。研究者同時(shí)也檢測(cè)了PKM2的轉(zhuǎn)錄以及激活其它基因的角色。
一切均源于EGFR 當(dāng)細(xì)胞膜上的表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）被生長(zhǎng)因子激活之后，PKM2蛋白會(huì)移動(dòng)到細(xì)胞核中，在那里其結(jié)合到基因的啟動(dòng)子區(qū)域，轉(zhuǎn)錄因子也可以吸附至基因的啟動(dòng)子區(qū)域來激活基因的表達(dá)。癌細(xì)胞其表面有高水平的EGFR，通過EGFR來將生長(zhǎng)信號(hào)從細(xì)胞表面?zhèn)鬟f至細(xì)胞內(nèi)部，同時(shí)EGFR也是某些癌癥藥物的潛在靶點(diǎn)。研究者進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)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(tuán)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(dá)。（3）一旦HDACs基因缺失，組蛋白H3便會(huì)會(huì)的乙酰基基團(tuán)，其將協(xié)助激活基因的表達(dá)。（4）只有當(dāng)H3被PKM2磷酸化之后，這一系列事件才會(huì)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(dá)蛋白質(zhì)細(xì)胞周期蛋白d1，在癌癥細(xì)胞中，MYC基因經(jīng)常會(huì)發(fā)生突變，導(dǎo)致Myc的高表達(dá)，隨之會(huì)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(xì)胞瘤小鼠模型實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(huì)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(xì)胞周期的進(jìn)行，并且可以控制癌細(xì)胞的增殖。相關(guān)研究由國(guó)立衛(wèi)生研究院和國(guó)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(diǎn)T11處標(biāo)記其磷酸基團(tuán)。 H3如果不發(fā)生磷酸化作用 便不會(huì)產(chǎn)生腫瘤 磷酸化可以導(dǎo)致腫瘤促使基因的激活，增加腫瘤細(xì)胞的再生以及腫瘤的形成速度。如果H3不進(jìn)行磷酸化，便不會(huì)產(chǎn)生腫瘤，這對(duì)于膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的形成至關(guān)重要。
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