p53基因，參與調(diào)控細(xì)胞周期、DNA修復(fù)、細(xì)胞凋亡以及細(xì)胞代謝通路等。是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)腫瘤抑制因子，也是最著名的抑癌基因，人類腫瘤細(xì)胞中最常見(jiàn)的突變基因，超過(guò)一半的癌癥中發(fā)現(xiàn)存在p53基因突變。

癌細(xì)胞通常會(huì)表現(xiàn)出代謝過(guò)程的增加以滿足其快速分裂增殖的能量需求。腫瘤細(xì)胞中代謝的增加會(huì)帶來(lái)大量的副產(chǎn)物——氨，然而，目前還不清楚尚腫瘤細(xì)胞如何處理過(guò)量的氨以及氨積累可能導(dǎo)致的結(jié)果。

2019年3月6日，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院江鵬研究員作為通訊作者在 Nature 雜志發(fā)表題為：p53 regulation of ammonia metabolism through urea cycle controls polyamine biosynthesis 的研究論文。

該研究首次將p53與尿素循環(huán)和氨代謝聯(lián)系起來(lái)，并進(jìn)一步揭示了氨在控制多胺生物合成和細(xì)胞增殖中的作用。發(fā)現(xiàn)并證實(shí)著名抑癌基因 p53 通過(guò)抑制尿素循環(huán)來(lái)調(diào)節(jié)氨代謝，從而抑制腫瘤的生長(zhǎng)。

通訊作者：江鵬；第一作者：李樂(lè)

尿素循環(huán)（urea cycle）用于消除由人體內(nèi)蛋白質(zhì)分解或含氮化合物合成產(chǎn)生的過(guò)量氮和氨。尿素循環(huán)酶還操縱某些類型腫瘤中的核苷酸代謝。

尿素循環(huán)和多胺代謝途徑

三種尿素循環(huán)基因CPS1、OTC和ARG1的mRNA的表達(dá)在幾種p53缺失的腫瘤細(xì)胞系中相對(duì)于其野生型對(duì)照相比表達(dá)增加，在HEK293細(xì)胞過(guò)表達(dá)p53，會(huì)抑制這三個(gè)基因的mRNA表達(dá)。

通過(guò)Luciferase報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)，證實(shí)p53基因通過(guò)直接的靶向作用關(guān)系抑制CPS1、OTC和ARG1這三個(gè)基因的表達(dá)。

ODC是多胺合成過(guò)程中的限速酶，p53基因通過(guò)抑制尿素循環(huán)導(dǎo)致氨積累，氨積累會(huì)導(dǎo)致ODC的mRNA翻譯顯著降低，從而降低多胺合成速率，抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和生長(zhǎng)。

通過(guò)控制尿素循環(huán)的一半以上步驟，p53對(duì)氨代謝的強(qiáng)烈監(jiān)視使腫瘤受到抑制，這也表明尿素循環(huán)和氨代謝在腫瘤發(fā)生中的重要性及其作為治療靶標(biāo)的潛力。

該研究首次將p53與尿素循環(huán)和氨代謝聯(lián)系起來(lái)，并進(jìn)一步揭示了氨在控制多胺生物合成和細(xì)胞增殖中的作用，發(fā)現(xiàn)并證實(shí)著名抑癌基因 p53 通過(guò)抑制尿素循環(huán)來(lái)調(diào)節(jié)氨代謝，從而抑制腫瘤的生長(zhǎng)。

通訊作者介紹

江鵬，清華大學(xué)生命科學(xué)院研究員；

1999-2003年，安徽大學(xué)生物技術(shù)系，學(xué)士；

2003-2008年，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)分子細(xì)胞生物學(xué)系，博士；

2008-2013年 ，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院，博士后；

2013-2014年，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院，Research Associate；

2014-至今，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院  ，研究員；

主要研究領(lǐng)域：

1）腫瘤細(xì)胞中能量代謝異常發(fā)生的調(diào)控機(jī)制及其對(duì)腫瘤細(xì)胞命運(yùn)的影響；

2）腫瘤細(xì)胞感知環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)改變的分子機(jī)制和生理功能。

江鵬研究員

參考內(nèi)容：

https://www./articles/s41586-019-0996-7

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