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人體必需氨基酸 蛋氨酸 控制細胞生長

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-12-22瀏覽次數:1302

拉克斯曼實驗室最近的一項研究闡明了小代謝物和氨基酸甲硫氨酸如何通過啟動細胞增殖的代謝過程作為細胞生長信號。

為了使細胞生長然后分裂,它們必須處于合成代謝狀態,其中充分產生所有必需的構建塊。以前認為只要有足夠的營養素,細胞就會在不同的內部信號程序的控制下繼續生長。然而,最近的研究表明,許多小的中間體和生物代謝物(通常稱為代謝物)本身可以充當信號分子并控制細胞生長程序。

一些研究,特別是來自癌癥研究人員的研究表明,蛋氨酸可能是一種信號代謝物。許多癌癥似乎依賴蛋氨酸來促進生長。然而,蛋氨酸如何控制生長仍然是一個謎。我們使用一個非常簡單的模型系統(芽酵母細胞)來解決蛋氨酸如何調節生長。為了理解這一增長計劃的邏輯,我們分析了基因表達譜和必要構建模塊的新綜合。通過拼接這個網絡,我們構建了由蛋氨酸觸發的核心合成代謝程序的組織。這種合成代謝程序依賴于新陳代謝中的特定節點,足以協調可以維持生長的整個轉錄和代謝事件級聯。

我們關于細胞如何將蛋氨酸作為生長線索的研究結果在簡單的漫畫中有所體現(見橫幅)。當蛋氨酸被限制時,細胞不會生長(左邊沒有芽的不快樂的細胞)。另一方面,當蛋氨酸豐富時,它充當生長信號并觸發一系列最終導致細胞生長的生化事件(右邊是帶芽的快樂酵母)。與蝴蝶效應類似,蛋氨酸引起一系列較大的代謝事件,控制整個細胞過程。蛋氨酸激活代謝中的三個關鍵節點:戊糖磷酸途徑,谷氨酰胺的產生和磷酸吡哆醛的形成(PPP-GDH-PLP節點)。這些節點產生一組關鍵底物和輔因子,為所有其他氨基酸的產生以及對生長至關重要的核苷酸的產生提供動力。在漫畫中,多米諾骨牌的大小增加顯示了這一系列事件,并捕捉到蛋氨酸最終如何對細胞生長產生重大影響。

這是一項基礎研究,旨在促進我們了解一些代謝物如何作為信號分子,并在控制細胞生長中發揮關鍵作用。這項研究為期待已久的蛋氨酸在維持細胞生長中所起的作用提供了解釋,并且可以闡明為什么癌細胞正在生長蛋氨酸成癮者。然而,長期的蛋氨酸研究可以提供控制許多類型癌癥生長的策略。

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