線粒體中的 RNA 修飾促進(jìn)癌癥的侵襲性擴(kuò)散

線粒體是細(xì)胞的發(fā)電廠，它們含有自己的遺傳物質(zhì)和 RNA 分子。德國(guó)癌癥研究中心 (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ) 的科學(xué)家們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，線粒體 RNA 的某些修飾通過支持線粒體中的蛋白質(zhì)合成來促進(jìn)癌細(xì)胞的侵襲性擴(kuò)散。他們已經(jīng)確定，與高水平線粒體 RNA 修飾相關(guān)的特定基因表達(dá)特征與頭頸癌患者的轉(zhuǎn)移和預(yù)后不良有關(guān)。當(dāng)研究人員阻斷癌細(xì)胞中負(fù)責(zé)的 RNA 修飾酶時(shí)，轉(zhuǎn)移的數(shù)量減少了。在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中，某些抑制線粒體中蛋白質(zhì)合成的抗生素也能夠阻止癌細(xì)胞的侵襲性擴(kuò)散。自然。

侵襲性腫瘤中的癌細(xì)胞侵入周圍組織，試圖在其他器官中形成新的腫瘤。在這個(gè)過程中，癌細(xì)胞必須在氧氣不足或營(yíng)養(yǎng)不足等不利條件下生存。為了克服這些壓力因素，癌細(xì)胞會(huì)相應(yīng)地調(diào)整它們的能量產(chǎn)生。到目前為止，人們對(duì)允許這種靈活性的分子機(jī)制知之甚少。“然而，我們懷疑這種代謝可塑性一定是癌細(xì)胞成功擴(kuò)散的關(guān)鍵，”Michaela Frye 說。德國(guó)癌癥研究中心的細(xì)胞生物學(xué)家。

線粒體是微小的、被膜包裹的結(jié)構(gòu)，被稱為我們體內(nèi)每個(gè)細(xì)胞的發(fā)電站。為了產(chǎn)生能量，他們使用線粒體膜中存在的所謂呼吸鏈。因?yàn)榫€粒體含有自己的遺傳物質(zhì)，它們自己會(huì)產(chǎn)生呼吸鏈的關(guān)鍵成分。

正如邁克爾·弗萊和她的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)并發(fā)表在《自然》雜志上的那樣，呼吸鏈成分的產(chǎn)生受到線粒體中特定機(jī)制的嚴(yán)格調(diào)節(jié)——這對(duì)癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移擴(kuò)散具有影響。tRNA 分子是這種機(jī)制的一部分，負(fù)責(zé)在蛋白質(zhì)組裝過程中提供單個(gè)氨基酸構(gòu)建塊。研究小組將線粒體 tRNA 上分子修飾的沉積確定為在轉(zhuǎn)移過程中支持蛋白質(zhì)產(chǎn)生的控制機(jī)制。

RNA修飾調(diào)節(jié)線粒體功能并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)移

癌細(xì)胞入侵是一個(gè)非常耗能的過程。海德堡的研究小組發(fā)現(xiàn)，在線粒體 tRNA 中發(fā)現(xiàn)的一種特定的化學(xué)修飾，稱為 m5C(5-甲基胞嘧啶)，是轉(zhuǎn)移發(fā)展所必需的。m5C 修飾加速了線粒體中的蛋白質(zhì)合成。這增強(qiáng)了呼吸鏈成分的產(chǎn)生。結(jié)果，細(xì)胞增加了它的能量池來為要求苛刻的細(xì)胞過程提供燃料，例如癌細(xì)胞從腫瘤中傳播。

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