ヒト膵臓癌細胞株における腫瘍M2-ピルビン酸キナーゼレベルに影響を与えるin vivo因子

腫瘍細胞では、ピルビン酸キナーゼイソ酵素型M2（M2-PK）の四量体/二量体比は、グルコース炭素がエネルギーの産生（四量体形態）で乳酸に分解されるか、合成プロセスにチャネリングされているか（平等な形）かどうかを決定します。M2-PKおよび細胞倍数の四量体/二量体比に対する異なる腫瘍微小環境条件の影響は、非転移性および転移性膵臓癌細胞株で調査されました。転移性COLO357細胞には、非転移性PANC-1細胞よりも約4倍のM2-PKタンパク質と約3.5倍の二量体M2-PKが含まれていました。COLO357細胞では低酸素症では、グルコース飢vと酸性化がM2-PKの二量体型の増加を誘発しましたが、PANC-1細胞ではM2-PKに対する効果は観察されませんでした。COLO357細胞の低酸素症下では、M2-PKの二量体化と不活性化により細胞増殖の阻害が生じますが、グルコースの飢vと酸性化下では、M2-PKの二量体化によりさらなる細胞倍長が可能になります。M2-PK発現とM2-PKの第四紀構造は、腫瘍転移の可能性の影響を受けます。M2-PKの第四紀構造は、低酸素症、グルコース飢ation、酸性化の影響を異なる場合があり、細胞の倍増に深刻な結果が得られます。

In tumour cells, the tetramer/dimer ratio of the pyruvate kinase isoenzyme type M2 (M2-PK) determines whether glucose carbons are degraded to lactate with production of energy (tetrameric form) or are channelled into synthetic processes (dimeric form). The influence of different tumour microenvironment conditions on the tetramer/dimer ratio of M2-PK and cell doublings were investigated in a non-metastatic and metastatic pancreatic cancer cell line. The metastatic Colo357 cells contained about fourfold more M2-PK protein and about 3.5-fold more dimeric M2-PK than the non-metastatic Panc-1 cells. In Colo357 cells hypoxia, glucose starvation as well as acidification induced an increase of the dimeric form of M2-PK, whereas in Panc-1 cells no effect on M2-PK was observed. Under hypoxia in Colo357 cells, the dimerization and inactivation of M2-PK results in an inhibition of cell proliferation, whereas under glucose starvation and acidification the dimerization of M2-PK allowed further cell doublings. M2-PK expression and the quaternary structure of M2-PK are influenced by the tumour metastatic potential. The quaternary structure of M2-PK may be differently affected by hypoxia, glucose starvation and acidification with severe consequences on cell doublings.