Nelle cellule di mammifero, sia le cellule normali che le cellule proliferanti maligne devono ottenereaminoacidi essenziali (EAA)per mantenere le normali attività della vita. Gli aminoacidi essenziali (metionina, valina, lisina, isoleucina, fenilalanina, leucina, treonina, istidina) non sono solo proteine, lipidi, acidi nucleici e altre macromolecole biologiche La sintesi fornisce"materie prime" e può anche agire come una molecola segnale per indurre l'attivazione della via mTOR.
Rispetto alle cellule normali, le cellule tumorali mostrano spesso l'importante caratteristica di assorbire una grande quantità di aminoacidi essenziali. Tuttavia, il meccanismo molecolare del metabolismo anomalo degli amminoacidi essenziali è ancora poco chiaro.
Il 26 dicembre, il gruppo di ricerca del professor Qing Guoliang dell'Istituto di ricerca medica dell'Università di Wuhan ha pubblicato i risultati della ricerca online dal titolo"Il MYC oncogeno attiva un ciclo di regolazione feedforward che promuove il metabolismo degli aminoacidi essenziali e la tumorigenesi" nei rapporti sulle celle. La ricerca riportata su Myc -SLC7A5/SLC43A1 positive feedback loop riprogramma il meccanismo molecolare del metabolismo degli aminoacidi essenziali per promuovere lo sviluppo maligno dei tumori. Questo studio non solo rivela un nuovo meccanismo attraverso il quale le anomalie metaboliche promuovono la tumorigenesi e lo sviluppo, ma fornisce anche un potenziale bersaglio per il trattamento di pazienti con tumori con elevata espressione di MYC.
MYC è una proteina chiave nella regolazione del metabolismo del tumore. In questo studio, i ricercatori hanno prima dimostrato che l'oncoproteina MYC è un regolatore trascrizionale chiave che attiva l'assorbimento di aminoacidi essenziali da parte delle cellule tumorali. Quindi, come è regolamentato MYC?
Molti studi in passato hanno dimostrato che molte proteine membri della famiglia SLC (come SLC7A5/A8, SLC43A1/A2, SLC6A14, SLCA1-A11 e altri trasportatori di aminoacidi) sono coinvolte nella regolazione dell'assunzione di aminoacidi essenziali. Con le informazioni di cui sopra, è ovvio chiedersi se MYC regola le suddette proteine della famiglia SLC. Ulteriori ricerche hanno scoperto che MYC regola l'espressione di SLC7A5 e SLC43A1 attraverso l'attivazione diretta e forma un circuito di feedback positivo MYC-SLC7A5/SLC43A1, che migliora l'assorbimento di aminoacidi essenziali da parte delle cellule tumorali e inibisce la via dello stress GCN2-eIF2α-ATF4. Quindi attiva selettivamente la traduzione proteica di geni chiave che promuovono il cancro come Myc, Bcl2, Cyclin D1 e infine promuove lo sviluppo maligno dei tumori (sotto).
L'attivazione continua di questo ciclo non solo garantisce l'assunzione di aminoacidi essenziali, ma fa anche da cascata all'intera rete regolatoria trascrizionale mediata da Myc per promuovere la riprogrammazione metabolica di nutrienti chiave come glucosio, glutammina, nucleotidi e acidi grassi. L'interferenza con la funzione di SLC7A5/SLC43A1 può interrompere questo loop del segnale di feedback positivo, causare la diminuzione dell'espressione di Myc, Bcl2 e Cyclin D1 nei modelli tumorali in vivo e in vitro e indurre selettivamente l'apoptosi delle cellule tumorali che sovraesprimono Myc. I risultati di cui sopra suggeriscono che l'anticorpo monoclonale mirato a SLC7A5/SLC43A1 può essere utilizzato come potenziale trattamento per pazienti con tumori con elevata espressione di MYC.
È stato riferito che il professor Qing Guoliang e il professor Liu Hudan dell'Istituto di ricerca medica dell'Università di Wuhan sono gli autori corrispondenti dell'articolo e lo studente di dottorato Yue Ming è il primo autore dell'articolo.