Αναδυόμενα στοιχεία υποδηλώνουν ότι ορισμένα από τα μεταβολικά ένζυμα που καταλύουν τη φωσφορυλίωση των μεταβολιτών μπορούν επίσης να δράσουν ως πρωτεϊνικές κινάσες για να φωσφορυλιώσουν διάφορα πρωτεϊνικά υποστρώματα, ρυθμίζοντας έτσι τον κυτταρικό κύκλο, την απόπτωση και πολλές άλλες κυτταρικές διεργασίες. Ωστόσο, λίγα είναι γνωστά για το εάν τα μεταβολικά ένζυμα μπορούν να δράσουν ως πρωτεΐνες αποφωσφορυλιωμένης πρωτεϊνικής φωσφατάσης.
Yang Weiwei Research Group του Κινεζικού Κέντρου Αριστείας και Καινοτομίας στις Επιστήμες Μοριακών Κυττάρων, Ινστιτούτο Βιοχημείας και Κυτταρικής Βιολογίας), Ερευνητική Ομάδα Li Guohui του Ινστιτούτου Χημικής Φυσικής Dalian, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, Καθηγητής Wang Xiongjun του Πανεπιστημίου Guangzhou και καθηγητής Li Quanlin του Νοσοκομείου Zhongshan του Πανεπιστημίου Fudan που δημοσιεύθηκε από κοινού στο περιοδικό Cell Research: Fructose-1, And 6-bisphosphatase 1 dephosphorylates IkB and dispresses the colorectal tumorogenesis's research paper.
Αυτή η μελέτη αποκάλυψε ότι το βασικό γλυκονεογόνο μεταβολικό ένζυμο, η φρουκτόζη 1,6-διφωσφατάση 1 (FBP 1), μπορεί να λειτουργήσει ως πρωτεϊνική φωσφατάση και καθόρισε τον βασικό ρόλο της αποφωσφορυλίωσης του IκB με τη μεσολάβηση FBP 1- στην καρκινογένεση του παχέος εντέρου.
Σε αυτή τη μελέτη, η ερευνητική ομάδα πραγματοποίησε έλεγχο υψηλής απόδοσης μεταβολικών φωσφατάσης μέσω προσομοιώσεων μοριακής σύνδεσης και μοριακής δυναμικής (MD) και διαπίστωσε ότι το FBP 1, ένα βασικό μεταβολικό ένζυμο στη γλυκονεογονική οδό, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως πρωτεϊνική φωσφατάση. Το FBP 1 είναι υπεύθυνο για την κατάλυση της υδρόλυσης της φρουκτόζης 1,6-διφωσφορικής (F-1,6-BP) σε 6-φωσφορική φρουκτόζη (F-6-P) .
Η ερευνητική ομάδα αναγνώρισε περαιτέρω το ΙκΒ ως υπόστρωμα πρωτεΐνης για την αποφωσφορυλίωση της FBP 1 με φωσφοπρωτεωμική ανάλυση. Μηχανιστικά, υπό τη διέγερση φλεγμονωδών παραγόντων όπως το TNF, η FBP 1 ασπαραγίνη 213 (N213) αλληλεπιδρά άμεσα με το Iκ B και αποφωσφορυλιώνει τη σερίνη 32 / 36 του Iκ B (S32 / 36), αναστέλλοντας έτσι την ενεργοποίηση του NF-κ B. σηματοδότηση. Οι προσομοιώσεις MD δείχνουν ότι ο καταλυτικός μηχανισμός της 1-μεσολαβούμενης αποφωσφορυλίωσης I κ B της FBP είναι παρόμοιος με την αποφωσφορυλίωση της F{-1,6-BP, εκτός από το ότι η αποφωσφορυλίωση ΙκΒ έχει υψηλότερο ενεργειακό φράγμα.
Λειτουργικά, η 1-εξαρτώμενη απενεργοποίηση του NF-κ B από FBP αναστέλλει την ογκογένεση του παχέος εντέρου αυξάνοντας την ευαισθησία των καρκινικών κυττάρων σε φλεγμονώδη ερεθίσματα και αποτρέποντας την κινητοποίηση κατασταλτικών κυττάρων που προέρχονται από τον μυελό των οστών (MDSCs). Επιπλέον, η έκφραση της FBP 1 σε ιστούς όγκου ασθενών με καρκίνο του παχέος εντέρου συσχετίστηκε με την ενεργοποίηση του NF-κ B, την επιβίωση των καρκινικών κυττάρων και τη διήθηση των MDSC.
Αυτή η εργασία αποκαλύπτει το μεταβολικό ένζυμο FBP 1 για την άσκηση μιας νέας λειτουργίας πρωτεϊνικής φωσφατάσης, προσδιορίζει το Iκ B ως πρωτεϊνικό υπόστρωμα για την αποφωσφορυλίωση της FBP 1 και καθιερώνει τον κρίσιμο ρόλο και τον μηχανισμό της αποφωσφορυλίωσης του IκB με τη μεσολάβηση FBP 1- στην ογκογένεση του παχέος εντέρου.
Ο καθηγητής Yang Weiwei του Κέντρου Αριστείας Μοριακών Κυττάρων της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, ο καθηγητής Li Guohui του Ινστιτούτου Χημικής Φυσικής Dalian, ο καθηγητής Wang Xiongjun Wang του Πανεπιστημίου Guangzhou και ο καθηγητής Li Quanlin από το νοσοκομείο Zhongshan που συνδέεται με το Πανεπιστήμιο Fudan είναι οι συν-αντίστοιχοι συγγραφείς της εργασίας. Ο Δρ Zhu Wencheng του Κέντρου Αριστείας για Μοριακά Κύτταρα, ο Δρ. Chu Huiying, αναπληρωτής ερευνητής του Dalian Institute of Chemical Physics, ο καθηγητής Zhang Yajuan του Κέντρου Αριστείας για Μοριακά Κύτταρα, ο Luo Tianhang, επικεφαλής ιατρός του νοσοκομείου της Σαγκάης Changhai, και ο Dr. Ο Yu Hua του Πανεπιστημίου Guangzhou είναι οι πρώτοι συγγραφείς αυτής της εργασίας. Το ερευνητικό έργο υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας, το Εθνικό Πρόγραμμα Έρευνας και Ανάπτυξης κλειδιού και το Βασικό Ερευνητικό Πρόγραμμα Νέων της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών. Αυτή η ερευνητική εργασία υποστηρίχθηκε από την πλατφόρμα τεχνολογίας τεχνολογίας κυτταρικής βιολογίας του Molecular Cell Center of Excellence, την τεχνολογική πλατφόρμα μοριακής βιολογίας και την τεχνολογική πλατφόρμα πειραμάτων σε ζώα.
