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　　3-磷酸甘油醛脫氫酶（Glyceraldehyde-3-phosphate Dehydrogenase,GAPDH）是一種至關重要的糖酵解酶，與許多的人類癌癥相關聯(lián)。來自復旦大學的研究人員在新研究中證實，響應葡萄糖信號GAPDH通過第254位賴氨酸（Lysine 254）乙酰化促進自身活化，推動了細胞增殖和腫瘤生長。

生物通報道 3-磷酸甘油醛脫氫酶（Glyceraldehyde-3-phosphate Dehydrogenase,GAPDH）是一種至關重要的糖酵解酶，與許多的人類癌癥相關聯(lián)。來自復旦大學的研究人員在新研究中證實，響應葡萄糖信號GAPDH通過第254位賴氨酸（Lysine 254）乙?；龠M自身活化，推動了細胞增殖和腫瘤生長。這一研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在12月21日的《生物化學雜志》（JBC）上。

論文的通訊作者是復旦大學上海醫(yī)學院的雷群英（Qun-Ying Lei）教授。其2006年加入復旦大學，目前研究方向為Hippo-TAZ信號通路，腫瘤代謝，蛋白質翻譯后修飾調控機制及其生理病理效應等。發(fā)表SCI論文20余篇。

細胞的能量主要來自糖酵解和線粒體的有氧氧化，細胞活性與能量狀態(tài)密切相關。上世紀20年代，德國生化和生理學家Otto Warburg提出了著名的“Warburg效應”學說：即使在氧充足的條件下，腫瘤細胞仍偏好于采用糖酵解的方式進行葡萄糖代謝，而不是產生ATP效率更高的線粒體氧化磷酸化作用方式。惡性腫瘤中常常出現(xiàn)葡萄糖攝取量增高、糖酵解增加和乳酸堆積現(xiàn)象。在大多數(shù)的人類癌癥中都可觀察到糖酵解酶的水平顯著提高。

GAPDH是糖酵解中的一種關鍵酶，催化3-磷酸甘油醛轉變?yōu)?,3-二磷酸甘油醛，同時以NAD+為受氫體生成NADH。GAPDH高度保守，一直以來被認為是僅存于細胞質中的管家基因產物，在同種細胞或組織中表達量恒定，因此被廣泛用作細胞質蛋白標準化的內參。

但是近年來，越來越多的研究表明GAPDH在細胞核、細胞質、生物膜上均有定位。在糖酵解功能之外還有多種功能，如在tRNA出核、mRNA穩(wěn)定性、DNA損傷修復、組蛋白表達、TNF-α核酶活性、凋亡及及年齡相關神經退行性疾病、微管聚合、小分子物質相互作用、細胞保護、膜融合和膜轉運等方面均有調節(jié)作用。GAPDH的各種功能受到寡聚化、翻譯后修飾以及亞細胞定位的調控。

蛋白質乙?；且环N可逆的翻譯后修飾，近年來的研究證實其廣泛的參與了許多細胞過程的調控。此外，一些乙?；鞍踪|組學研究報告稱，發(fā)現(xiàn)有2000多種潛在的乙?；羌毎说孜?。包括GAPDH在內的糖酵解相關酶都在肝臟中發(fā)生了乙酰化。

在這篇新文章中，研究人員證實響應葡萄糖GAPDH第254位賴氨酸（Lysine 254）乙?；岣吡俗陨淼幕钚?。并且GAPDH (K254)乙酰化可通過乙酰轉移酶PCAF和脫乙酰酶HDAC5進行可逆性調控。當研究人員采用谷氨酰胺替代K254時，發(fā)現(xiàn)其可以破壞GAPDH支持細胞增殖和腫瘤生長的能力。

新研究揭示了，通過乙酰化作用調控GAPDH酶活性的一種新機制，以及它在細胞調控中的關鍵作用。

（生物通：何嬙）

生物通推薦原文摘要：

Glyceraldehyde-3-phosphate Dehydrogenase Is Activated by Lysine 254 Acetylation in Response to Glucose Signal

The altered metabolism in most tumor cells consists of elevated glucose uptake and increased glycolysis even in the presence of high oxygen tension. Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) is an obligatory enzyme in glycolysis. Here, we report that acetylation at lysine 254 (K254) increases GAPDH activity in response to glucose. Furthermore, acetylation of GAPDH (K254) is reversibly regulated by the acetyltransferase PCAF and the deacetylase HDAC5. Substitution of K254 to glutamine compromises the ability of GAPDH to support cell proliferation and tumor growth. Our study reveals a mechanism of GAPDH enzyme activity regulation by acetylation and its critical role in cellular regulation.

作者簡介：

雷群英

教授， 博士生導師

2002年獲上海醫(yī)科大學醫(yī)學博士學位，之后在美國加州大學洛杉磯分校做博士后研究，2006年被復旦大學引進，國家杰出青年基金獲得者, 先后入選上海市科委'浦江人才'、教育部'新世紀優(yōu)秀人才'、上海市衛(wèi)生系統(tǒng)'優(yōu)秀學科帶頭人'、上海市教委'曙光學者'和上海市優(yōu)秀學術帶頭人。榮獲明治生命科學獎杰出獎和上海市三八紅旗手。主持973、國家自然科學基金、上海市重點課題等項目，發(fā)表SCI論文20余篇。

研究方向 ：1、腫瘤代謝;2、Hippo-TAZ信號通路