中科院秦燕課題組揭示線粒體調控腫瘤的新機制

今天小編來和大家分享一篇最近發表在國際學術期刊《癌症研究》（Cancer Research）上的文章「Human Elongation Factor 4 Regulates Cancer Bioenergetics by Acting as a Mitochondrial Translation Switch」，該文章由中國科學院生物物理研究所秦燕課題組與楊福愉課題組共同合作完成。

線粒體能夠調節細胞的生物能量和氧化還原狀態，影響腫瘤發生所需的多種信號通路。本文研究確定線粒體翻譯延伸因子4(EF4)是腫瘤進展的重要組成部分，它廣泛存在於人體組織中，定位於線粒體(MtEF 4)，並對mtEF 4誘導的呼吸鏈生物遺傳進行質量控制。在多種癌症中，mtEF 4在患者腫瘤組織中的表達增加，提示mtEF 4的表達可能通過線粒體活性的不平衡和細胞氧化還原的變化而促進腫瘤的發生。因此，該因子在以後的研究中有望成為腫瘤檢測及治療的新靶標。

首先作者證明人的EF4因子定位於線粒體，並與mt核糖體發生相互作用。人的EF4基因原命名為guf 1，結構域保守，與大腸桿菌同源性為48%，含有665個氨基酸殘基和61個氨基酸MTS。下面是作者通過熒光成像與亞細胞結構分級進行的實驗結果。

這圖主要表明EF4與線粒體核糖體相互作用及其表達水平對呼吸糖酵解率的影響。

然後作者發現mtEF 4表達水平決定呼吸鏈複合物的數量。以mtEF 4 mRNA為靶點，探討mtEF4、mtEF 4基因敲除(Kd)以及過表達mtEF 4質粒在HeLa(Cervix)和H1299(肺癌)細胞中的生理作用。

這些結果表明HeLa和H1299癌細胞都具有成熟的線粒體系統，mtEF 4的KD（knockdown）能抑制呼吸和糖酵解的激活，mtEF 4的上調促進了呼吸，抑制了糖酵解，這些數據與EF 4在翻譯中的校對功能是一致的，正如早期在細菌中所建立的那樣。

然後作者發現mtEF 4基因敲除能夠抑制腫瘤生長，而過表達則促進腫瘤生長。

最後在臨床中發現，人的EF4在肺癌、食管癌、膀胱癌和宮頸癌中的表達明顯上調。

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