SAICAR stimulates pyruvate kinase isoform M2 and promotes cancer cell survival in glucose-limited conditions.
SAICAR stimulates pyruvate kinase isoform M2 and promotes cancer cell survival in glucose-limited conditions.
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SAICAR刺激丙酮酸激酶同工型M2，并在葡萄糖有限的条件下促进癌细胞的存活。
DOI：
10.1126/science.1224409
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发表时间：
2012-11-23
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Lee YS
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Keller KE;Tan IS;Lee YS
丙酮酸激酶同工型M2（PKM 2）在应激条件下癌细胞的生长和代谢重编程中起重要作用。在这里，我们报告，SAICAR（琥珀酰氨基咪唑甲酰胺核糖-5 ′-磷酸，嘌呤核苷酸从头合成途径的中间体）特异性刺激PKM 2。在葡萄糖饥饿时，细胞SAICAR浓度以振荡方式增加并刺激癌细胞中的PKM 2活性。癌细胞中SAICAR水平的变化改变细胞能量水平、葡萄糖摄取和乳酸盐产生。SAICAR-PKM 2相互作用还促进癌细胞在葡萄糖限制条件下的存活。无论葡萄糖条件如何，在正常成人上皮细胞或肺成纤维细胞中均未观察到SAICAR蓄积。这种变构调节可以解释癌细胞如何协调不同的代谢途径，以优化其在肿瘤微环境中常见的营养有限条件下的生长。
Pyruvate kinase isoform M2 (PKM2) plays an important role in the growth and metabolic reprogramming of cancer cells in stress conditions. Here, we report that SAICAR (succinylaminoimidazolecarboxamide ribose-5′-phosphate, an intermediate of the de novo purine nucleotide synthesis pathway) specifically stimulates PKM2. Upon glucose starvation, cellular SAICAR concentration increases in an oscillatory manner and stimulates PKM2 activity in cancer cells. Changes in SAICAR levels in cancer cells alter cellular energy level, glucose uptake, and lactate production. The SAICAR-PKM2 interaction also promotes cancer cell survival in glucose-limited conditions. SAICAR accumulation is not observed in normal adult epithelial cells or lung fibroblasts regardless of glucose conditions. This allosteric regulation may explain how cancer cells coordinate different metabolic pathways to optimize their growth in the nutrient-limited conditions commonly observed in the tumor microenvironment.
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