發(fā)布日期：2017-12-25

【發(fā)酵研究將糖與癌細胞生長聯(lián)系起來】研究葡萄糖發(fā)酵的科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與癌癥相關(guān)的蛋白質(zhì)可以被糖所激活。

酵母菌是一個多元化的單細胞生物體，代表了食品和保健行業(yè)發(fā)展的巨大潛力。目前有超過1500種生物多樣性的酵母菌，其中釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae） - 也就是眾所周知的面包酵母（Baker's yeast） - 在釀造，烘焙和最近的胰島素等藥物中的應(yīng)用已有數(shù)百年的歷史。其他品種仍然沒有得到很好的研究，盡管正在進行大量的工作來探索其巨大的潛力。

最近的一項研究已經(jīng)揭示了糖與癌性腫瘤生長之間的關(guān)系，將酵母作為一種模式生物。歐盟以“居里夫人”（Marie Curie）的形式為PI SIGNALING項目提供支持，并將其結(jié)果發(fā)表在“自然通訊”雜志上。

在沒有氧的情況下，細胞通過糖酵解來處理糖，這是一種比呼吸效率低的方法。這是在劇烈運動中使肌肉燃燒的過程，并且在釀造啤酒期間產(chǎn)生乙醇。在酵母和癌細胞不同于其他細胞的地方，在德國諾貝爾獎獲得者奧托·海因里希·沃伯（Otto Heinrich Warburg）之后，他們優(yōu)先使用這種方法來加工糖，這種現(xiàn)象被稱為沃伯格（Warburg）效應(yīng)。

由糖激活的蛋白質(zhì)

這項新研究的結(jié)果表明，“酵母和哺乳動物細胞中一種主要的細胞增殖調(diào)節(jié)因子Ras和發(fā)生原癌基因產(chǎn)物的發(fā)酵與激活之間存在著進化上的保守機制”。 Ras蛋白作為細胞內(nèi)信號網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)，控制諸如細胞增殖，凋亡和細胞遷移的過程。這些蛋白質(zhì)的突變與癌癥有關(guān)，導(dǎo)致癌細胞無法生長的能力。研究人員的研究表明，Ras可以被糖激活。

這類蛋白質(zhì)也存在于酵母中，使其成為研究其對癌細胞影響的理想模型生物體。研究人員檢測了Ras在體內(nèi)的激活，葡萄糖被添加到半乳糖生長的細胞中，并在原位與糖酵解中間體相結(jié)合。

目的是確定葡萄糖發(fā)酵與Ras活化之間的分子聯(lián)系。他們的研究結(jié)果表明，Warburg效應(yīng)通過激活Ras引起惡性循環(huán)，引起發(fā)酵速率增加以刺激致癌效力。研究小組強調(diào)，研究結(jié)果并不顯示糖會引起癌癥，而是表明糖在癌細胞中的分解方式不同。

PI信號（酵母中激活蛋白激酶A途徑的磷酸鹽傳感）已經(jīng)將釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）作為真核細胞研究的模型系統(tǒng)，因為其具有遺傳易用性和強大的基因組方法。

該研究的主要作者Johan Thevalain解釋說，葡萄糖，氮，磷酸鹽，硫酸鹽等形式的營養(yǎng)素利用率與PKA途徑的控制之間的生物化學(xué)聯(lián)系一直是研究小組最后研究的核心主題30年。其重要性還在于PKA信號傳導(dǎo)途徑控制酵母細胞的發(fā)酵速率，脅迫耐受性和許多其他性質(zhì)。這些性質(zhì)在涉及酵母的工業(yè)應(yīng)用中是至關(guān)重要的，例如生產(chǎn)發(fā)酵飲料，生物乙醇和生物基化合物。

來源：生物谷