Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Vai trò gây ung thư và cơ chế điều hòa của PGK1 trong ung thư phổi không tế bào nhỏ ở người
Tóm tắt
Enzyme phosphoglycerate kinase 1 (PGK1) là một enzyme chuyển hóa tham gia vào nhiều quá trình sinh học và bệnh lý khác nhau. PGK1 bị điều hòa không đúng đã được quan sát thấy trong nhiều loại ác tính. Tuy nhiên, liệu và cách PGK1 ảnh hưởng đến ung thư phổi không tế bào nhỏ (NSCLC) vẫn chưa được làm sáng tỏ hoàn toàn. Trong nghiên cứu này, chức năng phi chuyển hóa của PGK1 trong NSCLC đã được khám phá bằng cách tích hợp các phân tích sinh bioinformatics, thí nghiệm tế bào và mô hình ghép đồng nude trên chuột. Các yếu tố điều hòa phía trên và các mục tiêu phía dưới của PGK1 đã được kiểm tra bằng nhiều kỹ thuật như giải trình tự RNA, thí nghiệm báo cáo dual-luciferase, đồng kết tủa miễn dịch, và Western blotting. Chúng tôi đã xác nhận rằng PGK1 tăng biểu hiện trong NSCLC và sự gia tăng này liên quan đến tiên lượng kém. Các thí nghiệm in vitro và in vivo tiếp theo đã chứng minh được tác động thúc đẩy của PGK1 đối với sự phát triển và di căn của tế bào NSCLC. Thêm vào đó, chúng tôi phát hiện rằng PGK1 tương tác và có thể bị O-GlcNAcyl hóa bởi OGT. Việc ức chế quá trình O-GlcNAcyl hóa PGK1 thông qua sự tắt tiếng OGT hoặc đột biến tại vị trí O-GlcNAcyl hóa T255 có thể làm giảm sự tăng trưởng tế bào, hình thành khối u, di chuyển và xâm lấn của tế bào NSCLC do PGK1 trung gian. Chúng tôi cũng nhận thấy rằng mức độ miR-24-3p thấp dẫn đến sự gia tăng biểu hiện OGT. Thêm vào đó, PGK1 thể hiện các đặc tính gây ung thư của nó bằng cách tăng cường phosphorylation ERK và biểu hiện MCM4. PGK1 đóng vai trò trung gian quan trọng trong việc kiểm soát sự tiến triển của NSCLC. Trục miR-24-3p/OGT chịu trách nhiệm cho O-GlcNAcyl hóa PGK1, và ERK/MCM4 là các yếu tố tác động phía dưới của PGK1. Có vẻ như PGK1 có thể là một mục tiêu điều trị hấp dẫn cho việc điều trị NSCLC.
Từ khóa
#PGK1 #ung thư phổi không tế bào nhỏ #O-GlcNAcyl hóa #ERK #MCM4 #miR-24-3p #OGTTài liệu tham khảo
Xu J, Zhou W, Yang F, Chen G, Li H, Zhao Y, et al. The beta-TrCP-FBXW2-SKP2 axis regulates lung cancer cell growth with FBXW2 acting as a tumour suppressor. Nat Commun. 2017;8:14002.
Dong X, Liu Y, Deng X, Shao J, Tian S, Chen S, et al. C1GALT1, negatively regulated by miR-181d-5p, promotes tumor progression via upregulating RAC1 in lung adenocarcinoma. Front Cell Dev Biol. 2021;9: 707970.
Liu X, Sun C, Zou K, Li C, Chen X, Gu H, et al. Novel PGK1 determines SKP2-dependent AR stability and reprograms granular cell glucose metabolism facilitating ovulation dysfunction. EBioMedicine. 2020;61: 103058.
Fu Q, Yu Z. Phosphoglycerate kinase 1 (PGK1) in cancer: A promising target for diagnosis and therapy. Life Sci. 2020;256: 117863.
He Y, Wang X, Lu W, Zhang D, Huang L, Luo Y, et al. PGK1 contributes to tumorigenesis and sorafenib resistance of renal clear cell carcinoma via activating CXCR4/ERK signaling pathway and accelerating glycolysis. Cell Death Dis. 2022;13:118.
Gou R, Hu Y, Liu O, Dong H, Gao L, Wang S, et al. PGK1 is a key target for anti-glycolytic therapy of ovarian cancer: based on the comprehensive analysis of glycolysis-related genes. Front Oncol. 2021;11: 682461.
Li Y, Wang S, Zhang X, Yang R, Wei X, Yan R, et al. Expression characteristics and significant prognostic values of PGK1 in breast cancer. Front Mol Biosci. 2021;8: 695420.
Nie H, Ju H, Fan J, Shi X, Cheng Y, Cang X, et al. O-GlcNAcylation of PGK1 coordinates glycolysis and TCA cycle to promote tumor growth. Nat Commun. 2020;11:36.
Zhang T, Wang Y, Yu H, Zhang T, Guo L, Xu J, et al. PGK1 represses autophagy-mediated cell death to promote the proliferation of liver cancer cells by phosphorylating PRAS40. Cell Death Dis. 2022;13:68.
Yang Y, Cui H, Li D, Gao Y, Chen L, Zhou C, et al. Prognosis and immunological characteristics of PGK1 in lung adenocarcinoma: a systematic analysis. Cancers (Basel). 2022;14:5228.
Chang YC, Chan MH, Li CH, Yang CJ, Tseng YW, Tsai HF, et al. Metabolic protein phosphoglycerate kinase 1 confers lung cancer migration by directly binding HIV Tat specific factor 1. Cell Death Discov. 2021;7:135.
Ma J, Wu C, Hart GW. Analytical and biochemical perspectives of protein O-GlcNAcylation. Chem Rev. 2021;121:1513–81.
Shi Q, Shen Q, Liu Y, Shi Y, Huang W, Wang X, et al. Increased glucose metabolism in TAMs fuels O-GlcNAcylation of lysosomal Cathepsin B to promote cancer metastasis and chemoresistance. Cancer Cell. 2022;40:1207–22.
Zhu Y, Hart GW. Targeting O-GlcNAcylation to develop novel therapeutics. Mol Aspects Med. 2021;79: 100885.
Hu Q, Tian T, Leng YH, Tang YH, Chen S, Lv YY, et al. The O-glycosylating enzyme GALNT2 acts as an oncogenic driver in non-small cell lung cancer. Cell Mol Biol Lett. 2022;27:71.
Dong X, Chen C, Deng X, Liu Y, Duan Q, Peng Z, et al. A novel mechanism for C1GALT1 in the regulation of gastric cancer progression. Cell Biosci. 2021;11:166.
Shen L, Xia M, Deng XZ, Ke Q, Zhang CY, Peng F, et al. A lectin-based glycomic approach identifies FUT8 as a driver of radioresistance in oesophageal squamous cell carcinoma. Cell Oncol. 2020;43:695–707.
Yu Z, Ouyang L. Identification of prognosis-related hub genes of ovarian cancer through bioinformatics analyses and experimental verification. Medicine (Baltimore). 2022;101: e30374.
Vanhove K, Derveaux E, Graulus GJ, Mesotten L, Thomeer M, Noben JP, et al. Glutamine addiction and therapeutic strategies in lung cancer. Int J Mol Sci. 2019;20:252.
Chen PH, Cai L, Huffman K, Yang C, Kim J, Faubert B, et al. Metabolic diversity in human non-small cell lung cancer cells. Mol Cell. 2019;76:838–51.
Liu P, Sun SJ, Ai YJ, Feng X, Zheng YM, Gao Y, et al. Elevated nuclear localization of glycolytic enzyme TPI1 promotes lung adenocarcinoma and enhances chemoresistance. Cell Death Dis. 2022;13:205.
Xu D, Shao F, Bian X, Meng Y, Liang T, Lu Z. The evolving landscape of noncanonical functions of metabolic enzymes in cancer and other pathologies. Cell Metab. 2021;33:33–50.
Lu S, Wang Y. Nonmetabolic functions of metabolic enzymes in cancer development. Cancer Commun (Lond). 2018;38:63.
Jiang J, Peng L, Wang K, Huang C. Moonlighting metabolic enzymes in cancer: new perspectives on the redox code. Antioxid Redox Signal. 2021;34:979–1003.
Feng X, Zhang H, Meng L, Song H, Zhou Q, Qu C, et al. Hypoxia-induced acetylation of PAK1 enhances autophagy and promotes brain tumorigenesis via phosphorylating ATG5. Autophagy. 2021;17:723–42.
Zhang Y, Yu G, Chu H, Wang X, Xiong L, Cai G, et al. Macrophage-associated PGK1 phosphorylation promotes aerobic glycolysis and tumorigenesis. Mol Cell. 2018;71:201–15.
Jiang Q, Wang Z, Qi Q, Li J, Xin Y, Qiu J. lncRNA SNHG26 promoted the growth, metastasis, and cisplatin resistance of tongue squamous cell carcinoma through PGK1/Akt/mTOR signal pathway. Mol Ther Oncolytics. 2022;24:355–70.
Luo Y, Yang J, Zhang L, Tai Z, Huang H, Zhang H, et al. PGK1 succinylation modulates epileptic seizures and the blood-brain barrier. Exp Anim. 2023;72:475–89.
Yu F, Zhang Q, Liu H, Liu J, Yang S, Luo X, et al. Dynamic O-GlcNAcylation coordinates ferritinophagy and mitophagy to activate ferroptosis. Cell Discov. 2022;8:40.
Yan W, Cao M, Ruan X, Jiang L, Lee S, Lemanek A, et al. Cancer-cell-secreted miR-122 suppresses O-GlcNAcylation to promote skeletal muscle proteolysis. Nat Cell Biol. 2022;24:793–804.
Huang W, Chen L, Zhu K, Wang D. Oncogenic microRNA-181d binding to OGT contributes to resistance of ovarian cancer cells to cisplatin. Cell Death Discov. 2021;7:379.
Zieker D, Konigsrainer I, Tritschler I, Loffler M, Beckert S, Traub F, et al. Phosphoglycerate kinase 1 a promoting enzyme for peritoneal dissemination in gastric cancer. Int J Cancer. 2010;126:1513–20.
Ai J, Huang H, Lv X, Tang Z, Chen M, Chen T, et al. FLNA and PGK1 are two potential markers for progression in hepatocellular carcinoma. Cell Physiol Biochem. 2011;27:207–16.
Ahmad SS, Glatzle J, Bajaeifer K, Buhler S, Lehmann T, Konigsrainer I, et al. Phosphoglycerate kinase 1 as a promoter of metastasis in colon cancer. Int J Oncol. 2013;43:586–90.
Huang C, Lei C, Pan B, Fang S, Chen Y, Cao W, et al. Potential prospective biomarkers for non-small cell lung cancer: mini-chromosome maintenance proteins. Front Genet. 2021;12: 587017.
Xu Y, Yang X, Si T, Yu H, Li Y, Xing W, et al. MCM4 in human hepatocellular carcinoma: a potent prognostic factor associated with cell proliferation. Biosci Trends. 2021;15:100–6.