生物通“核心刊物”迎来了新期刊：科学通报，中国科学C辑:生命科学，这两份期刊均是由中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的，我国学术期刊中的知名品牌，被国内外各主要检索系统收录，如国内的《中国科学论文与引文数据库》（CSTpCD）、《中国科学引文数据库》（CSCD）等；美国的SCI、CA、EI，英国的SA，日本的《科技文献速报》等。目前针对每期的重点内容，生物通将展开详细推荐，欢迎读者共同参与……

蛋白质分子链上接上某种化学基团, 从而改变其执行生命复杂的调控和信息传递的功能, 这一过程称为“蛋白质修饰”. 常见的蛋白质翻译后修饰过程有磷酸化、乙酰化、泛素化、糖基化和甲基化等, 它们使蛋白质的结构更为复杂, 功能更为完善, 作用更为专一, 调控更为精细. 蛋白质修饰在生命体中具有十分重要的作用. 在肿瘤代谢中, 肿瘤细胞即使在氧气充足的情况下仍进行糖酵解, 称为Warburg效应. 目前越来越多的研究表明, 蛋白质翻译后修饰与肿瘤糖代谢密切相关. 来自军事医学科学院生物工程研究所的研究人员就常见的蛋白质修饰方式对肿瘤糖代谢的影响方面的研究进展进行了综述.

新陈代谢是机体生命活动的基本特征, 包括物质代谢和能量代谢. 有机体在物质代谢过程中能量的释放、转换和利用过程, 称为能量代谢. 细胞能量主要来自糖代谢. 正常细胞在氧气存在的情况下通过糖的有氧氧化来获得能量, 只有在缺氧时才发生糖酵解. 而肿瘤细胞无论是否有氧存在都主要依赖糖酵解方式进行代谢, 消耗大量葡萄糖并伴有乳酸的产生, 这一现象称为有氧糖酵解, 在20世纪20年代被德国生物学家Otto Warburg发现, 因此也被称为Warburg效应.

目前越来越多的研究表明, 蛋白质翻译后修饰与肿瘤糖代谢密切相关. 这篇综述内容从多个方面介绍了常见的蛋白质修饰方式对肿瘤糖代谢的影响，比如转录因子修饰与糖代谢，以及糖代谢相关酶的修饰与糖代谢。

同时该文也介绍了诊断与治疗方面的应用：各种类型的蛋白质修饰在糖代谢过程中发挥关键作用, 影响肿瘤细胞的生长、增殖、侵袭等多种重要过程. 研究蛋白质修饰作用与糖代谢的具体机制, 并以其中的关键分子为靶标, 将有利于解决临床上的实际问题, 为肿瘤治疗提供新的策略与方法. 例如, 蛋白酶体抑制剂pS-341可以阻断或抑制MDM2的E3活性, 刺激p53在Ser15发生磷酸化修饰, 使p53 蛋白的稳定性增加, 抑制下游靶基因的表达, 抑制糖代谢, 从而选择性杀死肿瘤细胞而达到治疗乳腺癌的目的.

文章最后指出，代谢是最基础的生命活动, 为分裂的细胞提供基本的需要, 包括快速产生ATp保持能量状态、增加大分子生物合成以及维持适度细胞氧化还原状态. 代谢网络从最简单的原核生物到复杂的哺乳动物保持了基本一致, 显示了代谢对生命的重要意义. 糖代谢作为四大类代谢过程之一, 一直是研究人员关心的热点问题. 很多研究表明, 蛋白质翻译后修饰与肿瘤细胞糖代谢Warburg效应和代谢重编程密切相关.

糖代谢酶可以分别被多种机制所调控, 但是糖代谢是一个相互联系的网络体系. 例如, pKM2, LDHA可以被多种修饰方式如乙酰化、磷酸化等修饰, 这些修饰方式相互间可能交叉影响糖代谢; 而代谢酶相互之间也能影响, pKM2核定位后刺激HIF-1表达, 从而促进LDHA的表达. 代谢过程相互联系、复杂纷繁, 上百个代谢酶和数十条代谢通路间如何被整体协调这个问题还没能被回答. 例如, 乙酰化作为普遍修饰代谢酶的一种调控方式使其有可能成为一种平衡代谢网络的调控机制. 但到目前为止, 还没有完整的实验证据表明乙酰化可以在全代谢网络层面上协调各个代谢酶和各条代谢通路. 可以预期的是随着代谢研究深入, 最终可以明白乙酰化是否具有协调整个代谢网络的功能.

面对复杂的蛋白质修饰, 可从蛋白质组学的角度详细、系统地研究蛋白质翻译后修饰与糖代谢. 目前系统研究蛋白组学上的蛋白质修饰的还比较少, 可以目前糖代谢相关的蛋白质修饰研究为基础, 探索蛋白质修饰酶类和底物通过何种网络以及分子机制进行调控, 从广度与深度上拓展代谢异常引发的肿瘤机理研究. 在广度上主要系统地发现参与细胞糖代谢调控的蛋白质修饰酶, 以及被代谢物调控的下游底物蛋白和信号通路. 在深度上主要研究蛋白质修饰调节代谢的分子机理以及在代谢物调控下游蛋白修饰和信号通路的分子机理, 这些工作将为修饰酶相关的肿瘤等疾病的诊断和治疗提供新的途径.

（生物通）

原文检索：

李玲, 徐小洁, 叶棋浓. 蛋白质修饰与肿瘤糖代谢. 中国科学: 生命科学, 2015, 45: 1101–1109
Li L, Xu X J, Ye Q N. protein modification and tumor glycolysis. SCIENTIA SINICA Vitae, 2015, 45: 1101–1109, doi: 10.1360/N052015-00067