雷群英团队揭示重要代谢酶RPIA的精氨酸甲基化调控及其在结直肠癌中的作用学术资讯

来源：中国科学杂志社

近日，复旦大学附属肿瘤医院/生物医学研究院肿瘤代谢实验室在SCIENCE CHINA Life Sciences 杂志上在线发表题为“Arginine Methylation of Ribose-5-phosphate Isomerase A Senses Glucose to Promote Human Colorectal Cancer Cell Survival”的研究论文（点击文末“阅读原文”可浏览下载全文）。该研究揭示了肿瘤细胞感知微环境中葡萄糖变化调节自身代谢途径的新机制。

代谢重编程是肿瘤细胞的重要特征之一，肿瘤细胞通过调节自身代谢迅速适应所处环境营养状态的变化，从而促进细胞生长或存活。肿瘤细胞在低氧、葡萄糖缺乏和富营养等交织的肿瘤微环境下存活和增殖，代谢网络的适应机制对细胞应对复杂的肿瘤微环境变化具有重要意义。葡萄糖是细胞生物合成和产生能量的主要碳源，磷酸戊糖途径（PPP）在调节糖酵解、生物大分子合成以及维持细胞氧化还原平衡等过程中发挥重要作用，快速增殖的肿瘤细胞为满足其对核酸合成、NADPH水平、脂肪酸合成和细胞生存等的要求，通过多种机制提高PPP代谢活性。

5-磷酸核糖异构酶A（RPIA）是位于非氧化阶段PPP中的重要代谢酶之一，催化5-磷酸核酮糖与5-磷酸核糖的相互转化，在整个PPP循环过程中具有重要作用。该研究发现RPIA存在精氨酸甲基化修饰，精氨酸甲基转移酶CARM1与RPIA发生直接相互作用，并催化RPIA第42位精氨酸（R42）发生非对称性二甲基化修饰，进而上调RPIA的酶活性。

此外，结直肠癌细胞感知胞外葡萄糖水平，通过增强CARM1与RPIA的相互作用，动态调控RPIA的精氨酸甲基化水平及酶活，进一步促进葡萄糖代谢向氧化阶段PPP的进行，产生较高水平的NADPH以及核酸合成的前体物质，帮助细胞应对葡萄糖匮乏压力。研究表明RPIA的精氨酸甲基化在结直肠癌的发生发展中起到重要的作用。其调节机制如下：

该论文的主要工作由肿瘤代谢实验室郭继政博士和硕士研究生章祺翔完成，雷群英教授为通讯作者。肿瘤代谢重塑和代谢物感知是雷群英教授研究团队主要的研究方向之一。该研究得到复旦大学生物医学研究院、复旦大学附属肿瘤医院技术支撑平台的协助，受到国家自然科学基金委重大项目、重点项目、面上项目以及上海市教育委员会支持资助。

来源：scichina1950 中国科学杂志社

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