癌細(xì)胞會由正常細(xì)胞的通過有氧呼吸獲得能量，變?yōu)橥ㄟ^糖酵解或燃燒糖來提供能量。惡性腫瘤必須有外部能量供應(yīng)。它們不受控制的生長需要穩(wěn)定的血流和營養(yǎng)。因此，研究人員試圖消滅癌癥的一種方法就是，靶定正在發(fā)生代謝變化的癌細(xì)胞，因?yàn)檫@些代謝變化可使腫瘤能夠快速生長。

來自中國科學(xué)院上海生科院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所的研究人員揭示了糖酵解通路的產(chǎn)能關(guān)鍵代謝酶PGK1的高表達(dá)及其乙?；揎椩诟伟┌l(fā)生發(fā)展中的作用。這為進(jìn)一步闡明細(xì)胞代謝異常在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的功能，以及開發(fā)以代謝酶為靶標(biāo)的特異性藥物奠定了基礎(chǔ)。

這一研究成果公布在10月24日的國際學(xué)術(shù)期刊Hepatology上，領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所“青年千人計劃”入選者高大明研究員，高大明研究員2001年畢業(yè)于山東大學(xué)，2012年回國就任中國科學(xué)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所研究員，研究方向?yàn)榘┌Y信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與代謝。

腫瘤細(xì)胞處于失控的分裂增殖中，對能量的需求尤為旺盛。但腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生能量的過程并不主要依賴于經(jīng)典的線粒體氧化磷酸化。相反，癌癥細(xì)胞以及其它的一些處于不斷增殖的細(xì)胞，即使是在氧氣充足的情況下也往往選擇糖酵解的途徑來獲得它們所需要的能量，這就是著名的“Warburg Effect ”。

磷酸甘油酸激酶1（phosphoglycerate kinase 1, PGK1）是糖酵解過程中的一個關(guān)鍵酶，催化1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油酸，并同時生成ATP，因而在細(xì)胞能量代謝中發(fā)揮著重要功能。

在這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)肝癌病人的嚴(yán)重程度與其中PGK1蛋白的表達(dá)量正相關(guān)。敲減pgk1基因后，肝癌細(xì)胞株的糖酵解能力下降，產(chǎn)能減少，細(xì)胞的增殖受到抑制，成瘤能力減弱。這說明了PGK1蛋白對腫瘤的必需性，提示PGK1可能成為肝癌治療中的一個分子靶標(biāo)。

研究人員還通過免疫共沉淀-質(zhì)譜的方法鑒定出了PGK1的關(guān)鍵乙?；揎椢稽c(diǎn)K323，并發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)的乙?；揎椏梢暂^大程度的增強(qiáng)代謝酶PGK1的活性，促進(jìn)葡萄糖的吸收，提高代謝效率，進(jìn)而增強(qiáng)PGK1的促瘤活性。

此外在動物成瘤實(shí)驗(yàn)和臨床樣本的比對中，研究人員發(fā)現(xiàn)PGK1-K323位點(diǎn)的乙?；揎棌?qiáng)弱均與腫瘤的惡性程度正相關(guān)。進(jìn)一步的機(jī)制研究揭示該位點(diǎn)乙酰化修飾受到乙?；?span lang="EN-US">PCAF和去乙酰化酶SIRT7的雙重調(diào)控。

這一研究為進(jìn)一步闡明細(xì)胞代謝異常在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的功能，以及開發(fā)以代謝酶為靶標(biāo)的特異性藥物奠定了基礎(chǔ)。