复旦大学Nature子刊发布表观遗传新成果

来自复旦大学、香港浸会大学的研究人员证实，在低氧条件下醋酸作为一种表观遗传代谢产物促进了脂质合成。这一研究发现发布在6月30日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

 

复旦大学的雷群英（Qun-Ying Lei）教授与杨芃原（Peng-Yuan Yang）教授是这篇论文的共同通讯作者。雷群英教授长期致力于肿瘤发生发展的分子机制研究，研究方向为肿瘤代谢，蛋白质翻译后修饰及其生理病理效应。杨芃原教授则在质谱新技术和蛋白质质谱分析新方法等研究方面取得不少重要的成果。

 

乙酰辅酶A（Acetyl-CoA）作为一种重要代谢中间产物，被广泛用于大分子生物合成与能量生产中以支持细胞的生长与增殖。作为乙酰基的供体，乙酰辅酶A还与乙酰化修饰动态相关调控了蛋白质的功能。因此，维持细胞的乙酰辅酶A库对于调控各种细胞过程至关重要。

 

在人类中，乙酰辅酶A主要是由葡萄糖和其他传统的碳源，如谷氨酰胺和脂肪酸氧化生成。然而，在人类脑癌中，葡萄糖只为细胞的乙酰辅酶A库贡献了不到50%的碳，表明存在替代性的乙酰辅酶A供应物。随后的一些研究揭示，癌细胞贪婪地捕获了醋酸来作为它们的替代性碳源在应激，尤其是缺氧条件下生成乙酰辅酶A，促进了脂质合成和肿瘤生长。但目前对于其潜在的机制仍不是很清楚。

在这篇新文章中，研究人员发现在缺氧细胞中醋酸诱导了组蛋白H3一种高度乙酰化状态。除了充当脂肪酸合成的代谢前体，醋酸通过增加启动子区域H3K9、H3K27和H3K56的乙酰化水平，主要激活了脂肪生成基因ACACA和FASN表达，由此促进了脂质从头合成。乙酰辅酶A合成酶(ACSS1, ACSS2)参与了这一醋酸介导的表观遗传调控。更重要地是，研究人员证实ACSS1/2高表达的肝细胞癌显示组蛋白H3乙酰化及FASN表达增高。

 

综上所述，这项证实了除了能作为一种直接的代谢前体诱导脂肪酸合成，醋酸还能够发挥一种表观遗传代谢产物作用促进缺氧压力下的癌细胞存活。

 

近年，雷群英教授课题组取得不少引人注目的研究成果。2015年5月，她与复旦大学的熊跃教授和管坤良教授合作，证实G蛋白β亚基(Gβ)作为E3泛素连接酶亚单位在靶向GRK2使之泛素化中发挥了非经典功能，这一重要研究发现发表在Molecular Cell杂志上。

 

2015年4月，雷群英教授领导复旦大学课题组与同济大学的合作者们一起证实，甲硫氨酸腺苷转移酶IIα （ Methionine adenosyltransferase IIα，MATIIα）乙酰化可以抑制肿瘤细胞生长，在人类肝癌中MATIIα K81乙酰化则减少，这一研究发现发表在Nature communications杂志上。

 

2013年，复旦大学的雷群英研究小组证实，ATP-柠檬酸裂解酶（ATP-Citrate Lyase，ACLY）乙酰化促进了脂类生物合成及肿瘤生长。这一研究发现在线发表在8月8日的Molecular Cell杂志上（复旦大学雷群英教授Cell子刊癌症研究新文章 ）。

 

参考文献：

Acetate functions as an epigenetic metaboliteto promote lipid synthesis under hypoxia.

转自 生物通