The molecular determinants of de novo nucleotide biosynthesis in cancer cells.
The molecular determinants of de novo nucleotide biosynthesis in cancer cells.
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DOI：
10.1016/j.gde.2009.01.002
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发表时间：
2009-02
影响因子：
4
通讯作者：
Thompson, Craig B.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tong, Xuemei;Zhao, Fangping;Thompson, Craig B.
肿瘤细胞增加合成代谢途径的使用，以满足与高生长速率相关的代谢需求。转化细胞吸收并代谢高水平的营养物质，例如葡萄糖和谷氨酰胺，以支持合成代谢生长。通过 PI3K/Akt 和 Myc 途径的致癌信号分别直接控制葡萄糖和谷氨酰胺的摄取。为了提高核苷酸生物合成速率，肿瘤细胞必须将碳从 PI3K/Akt 诱导的糖酵解通量转移到戊糖磷酸途径的非氧化分支中，以生成核糖 5-磷酸。葡萄糖分解代谢的这种重定向似乎受到细胞质酪氨酸激酶的调节。 Myc 诱导的谷氨酰胺代谢还增加了不同限速酶的丰度和活性，这些限速酶产生核苷酸从头合成所需的分子前体。在这篇综述中，我们将重点关注在了解癌基因如何重新定向葡萄糖和谷氨酰胺代谢以支持增殖过程中从头核苷酸生物合成以及如何在新癌症疗法的开发中潜在地利用代谢重编程方面的最新进展。
Tumor cells increase the use of anabolic pathways to satisfy the metabolic requirements associated with a high growth rate. Transformed cells take up and metabolize nutrients such as glucose and glutamine at high levels that support anabolic growth. Oncogenic signaling through the PI3K/Akt and Myc pathways directly control glucose and glutamine uptake, respectively. In order to achieve elevated rates of nucleotide biosynthesis, neoplastic cells must divert carbon from PI3K/Akt-induced glycolytic flux into the non-oxidative branch of the pentose phosphate pathway to generate ribose 5-phosphate. This redirection of glucose catabolism appears to be regulated by cytoplasmic tyrosine kinases. Myc-induced glutamine metabolism also increases the abundance and activity of different rate-limiting enzymes that produce the molecular precursors required for de novo nucleotide synthesis. In this review, we will focus on recent progress in understanding of how glucose and glutamine metabolism is redirected by oncogenes in order to support de novo nucleotide biosynthesis during proliferation and how metabolic reprogramming can be potentially exploited in the development of new cancer therapies.
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