研究成果
营养物信号调控表观遗传通路
发布时间:2021-06-01   

       2021617日,团队在Nature Metabolism上发表文章Nuclear dihydroxyacetone phosphate signals nutrient sufficiency and cell cycle phase to global histone acetylation,发现代谢物信号和细胞周期信号共同调控组蛋白乙酰化,实现基因转录激活。

       研究发现了一条可以整合营养信号、细胞周期信号和转录激活通的全新信号通路,为代谢环境改变细胞表观性状调控细胞增殖揭示了全新机理,也为包括癌症等代谢失调相关疾病的干预提供了新思路。在营养代谢物丰富的条件下,细胞内的富营养感知器mTORC1信号被激活,使细胞处于可以进行合成代谢和增殖的状态。然而,细胞并不是随时可以增殖,只有当细胞处于第一间歇期(G1期)时,细胞才能够合成积累增殖所需的合成原料。mTORC1信号因此将富营养信号传递给细胞周期依赖性激酶2 (Cyclin-dependent kinases, CDK2) 。由于CDK2只在G1期出现,因此富营养信号只在G1期被传递到细胞核内,参与组蛋白乙酰化和转录激活。 接收了富营养信号的CDK2并不直接进入核内,它通过磷酸化名为磷酸丙糖异构酶 (TPI1) 的糖酵酶并将其引入细胞核。进入核内的TPI1可以通过生成全新的代谢物乙酰磷酸二羟丙酮(Acetyl-DHAPdihydroxyacetone phosphate)来降低DHAP对组蛋白去乙酰化的促进,进而导致组蛋白乙酰化和基因转录的激活,实现细胞增殖 (下图)




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