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发酵研究将糖与癌细胞生长联系起来

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-12-27  来源:medicalxpress  浏览次数:144
核心提示:最近的一项研究已经揭示了糖与癌性肿瘤生长之间的关系,将酵母作为一种模式生物。欧盟以“居里夫人”(Marie Curie)的形式为PI SIGNALING项目提供支持,并将其结果发表在“自然通讯”杂志上。
  
 

 研究葡萄糖发酵的科学家已经发现,与癌症相关的蛋白质可以被糖所激活。

酵母菌是一个多元化的单细胞生物体,代表了食品和保健行业发展的巨大潜力。目前有超过1500种生物多样性的酵母菌,其中酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) - 也就是众所周知的面包酵母(Baker's yeast) - 在酿造,烘焙和最近的胰岛素等药物中的应用已有数百年的历史。其他品种仍然没有得到很好的研究,尽管正在进行大量的工作来探索其巨大的潜力。

 

最近的一项研究已经揭示了糖与癌性肿瘤生长之间的关系,将酵母作为一种模式生物。欧盟以“居里夫人”(Marie Curie)的形式为PI SIGNALING项目提供支持,并将其结果发表在“自然通讯”杂志上。

 

在没有氧的情况下,细胞通过糖酵解来处理糖,这是一种比呼吸效率低的方法。这是在剧烈运动中使肌肉燃烧的过程,并且在酿造啤酒期间产生乙醇。在酵母和癌细胞不同于其他细胞的地方,在德国诺贝尔奖获得者奥托·海因里希·沃伯(Otto Heinrich Warburg)之后,他们优先使用这种方法来加工糖,这种现象被称为沃伯格(Warburg)效应。

 

由糖激活的蛋白质

这项新研究的结果表明,“酵母和哺乳动物细胞中一种主要的细胞增殖调节因子Ras和发生原癌基因产物的发酵与激活之间存在着进化上的保守机制”。 Ras蛋白作为细胞内信号网络的开关,控制诸如细胞增殖,凋亡和细胞迁移的过程。这些蛋白质的突变与癌症有关,导致癌细胞无法生长的能力。研究人员的研究表明,Ras可以被糖激活。

 

这类蛋白质也存在于酵母中,使其成为研究其对癌细胞影响的理想模型生物体。研究人员检测了Ras在体内的激活,葡萄糖被添加到半乳糖生长的细胞中,并在原位与糖酵解中间体相结合。

 

目的是确定葡萄糖发酵与Ras活化之间的分子联系。他们的研究结果表明,Warburg效应通过激活Ras引起恶性循环,引起发酵速率增加以刺激致癌效力。研究小组强调,研究结果并不显示糖会引起癌症,而是表明糖在癌细胞中的分解方式不同。

 

PI信号(酵母中激活蛋白激酶A途径的磷酸盐传感)已经将酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)作为真核细胞研究的模型系统,因为其具有遗传易用性和强大的基因组方法。

 

该研究的主要作者Johan Thevalain解释说,葡萄糖,氮,磷酸盐,硫酸盐等形式的营养素利用率与PKA途径的控制之间的生物化学联系一直是研究小组最后研究的核心主题30年。其重要性还在于PKA信号传导途径控制酵母细胞的发酵速率,胁迫耐受性和许多其他性质。这些性质在涉及酵母的工业应用中是至关重要的,例如生产发酵饮料,生物乙醇和生物基化合物。

 
关键词: 发酵 酵母

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