喜賀上海生科院發現PKM2抑制細胞凋亡的新機制

   2016年12月30日，學術期刊《細胞研究》（Cell Research）在線發表了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所楊wei維研究組的研究成果Mitochondrial PKM2 regulates oxidative stress-induced apoptosis by stabilizing Bcl2。該研究揭示了細胞存在氧化壓力時，PKM2通過穩定Bcl2從而抑制細胞凋亡的新機制。

   PKM2（Pyruvate kinase M2 isoform）是糖酵解途徑的關鍵酶，在腫瘤細胞的發生發展中起重要作用；除了其代謝活性以外，現已有多個實驗室報道了其蛋白激酶活性。yang巍維的前期研究發現在EGFR激活的條件下，PKM2可轉運至細胞核，磷酸化組蛋白H3，通過表觀遺傳的方式調控一系列原癌基因的表達（Nature 2011，Cell 2012）。除了在細胞增殖中發揮作用，zui近有報道稱PKM2在腫瘤細胞的抗凋亡過程中也發揮著作用，但其作用機制尚不清楚。

   研究表明，在氧化應激的條件下，胞漿中的PKM2可與伴侶蛋白HSP90相互作用，并發生構象變化；結構改變的PKM2轉移至線粒體上，與Bcl2相互作用并磷酸化Bcl2第69位蘇氨酸；該磷酸化可阻止Bcl2與Cul3泛素連接酶的結合，并穩定Bcl2蛋白水平，進而抑制氧化應激導致的細胞凋亡；細胞及動物實驗驗證了PKM2介導的Bcl2磷酸化在膠質瘤的發生、發展中起重要作用；臨床樣本的分析也進一步提示Bcl2磷酸化水平與膠質瘤病人分級和預后有著密切的關系。

   副研究員梁冀、博士研究生曹銳修為該論文的共同*作者。該項研究工作得到了中組部、國家科技部及國家基金委的資助。該研究數據收集工作得到生化與細胞所公共技術服務中心分子平臺、細胞平臺、動物平臺的支持。

   圖：腫瘤細胞中，氧化壓力刺激PKM2在HSP90的幫助下發生異構化，同時轉移到線粒體上，通過磷酸化Bcl2的第69位蘇氨酸，阻斷Cul3-RBX1與Bcl2的結合，從而穩定了Bcl2的蛋白水平，抑制細胞凋亡。

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