Produkty

Ponad 70% glejaków o niskim stopniu złośliwości jest nosicielami heterozygotycznej mutacji R132H w genie kodującym dehydrogenazę izocytrynianową 1 (IDH1).Nadaje to enzymowi nową zdolność przekształcania α-ketoglutaranu w 2-hydroksyglutaran, co ostatecznie prowadzi do powstawania nowotworów.Głównym źródłem produkcji 2-hydroksyglutaranu jest glutamina, która w raku jest również źródłem anaplerozy cyklu kwasu trikarboksylowego (TCA).Alternatywnym źródłem anaplerozy jest przepływ pirogronianu przez karboksylazę pirogronianową (PC), która jest powszechną ścieżką w normalnych astrocytach.Celem tego badania było ustalenie, czy PC służy jako źródło anaplerozy TCA w zmutowanych komórkach IDH1, w których glutamina jest wykorzystywana do produkcji 2-hydroksyglutaranu. Zbadano unieśmiertelnione normalne ludzkie astrocyty zmodyfikowane w celu ekspresji heterozygotycznego zmutowanego IDH1 lub IDH1 typu dzikiego.Przepływ pirogronianu przez PC i przez dehydrogenazę pirogronianową (PDH) określono za pomocą spektroskopii rezonansu magnetycznego w celu zbadania znakowania [2-¹3C]pochodzącego z glukozy ¹³C-labe-led glutaminianu i glutaminy.Testy aktywności, RT-PCR i western blotting zastosowano do zbadania ekspresji i aktywności odpowiednich enzymów.Dane z atlasu genomu raka (TCGA) przeanalizowano w celu oceny ekspresji enzymów w próbkach ludzkiego glejaka. W porównaniu z komórkami typu dzikiego, zmutowane komórki IDH1 znacznie zwiększyły ułamkowy przepływ przez PC.Było to związane ze znacznym wzrostem aktywności i ekspresji PC.Jednocześnie aktywność PDH znacznie spadła, prawdopodobnie za pośrednictwem znacznie zwiększonej hamującej fosforylacji PDH przez kinazę PDH 3. Zgodnie z obserwacjami w komórkach, analiza danych TCGA wykazała znaczny wzrost ekspresji PC w zmutowanych próbkach ludzkiego glejaka wykazujących ekspresję IDH w porównaniu z dzikimi typu IDH. Nasze odkrycia sugerują, że zmiany w PC i PDH mogą być ważną częścią adaptacji komórkowej do mutacji IDH1 i mogą służyć jako potencjalne cele terapeutyczne.