培養細胞株によるグルコースとグルタミン代謝の最終生成物

グルコースおよびグルタミンからのCO2産生の速度、細胞内代謝物レベル、および培養培地への代謝性最終産物の放出は、解糖溶解障害のある変異体を含む13の培養細胞株について決定されました。すべての非変異系統は、ピルビン酸、乳酸、アラニン、プロリン、アスパラギン酸、およびクエン酸を合成したため、グルコースとグルタミンの代謝は主にこれらの化合物の産生に生じ、CO2への完全な酸化においてのみ生成されました。これらのデータと変異系列によって生成される代謝物のパターンは、最終製品の蓄積につながる不完全なグルタミン酸化を特徴とするモデルと一致していました。複数の線形回帰分析により、代謝物レベルが細胞内レベルと培地に放出されるクエン酸塩の量と最も高い相関があることが識別されました。分析はまた、グルコースとグルタミンからのCO2産生の速度自体が正の相関があり、2つの基質の酸化が通常の培養条件下で協調的に制御されることを示唆していることが示されました。

Rates of CO2 production from glucose and glutamine, intracellular metabolite levels, and release of metabolic end products into the culture medium were determined for 13 cultured cell lines, including a glycolysis-defective mutant. All the non-mutant lines synthesized pyruvate, lactate, alanine, proline, aspartate, and citrate, so that the metabolism of glucose and glutamine resulted mainly in the production of these compounds and only to a lesser extent in complete oxidation to CO2. These data and the pattern of metabolites produced by the mutant line were consistent with a model characterized by incomplete glutamine oxidation leading to end product accumulation. Multiple linear regression analysis identified the metabolite levels most highly correlated with the intracellular citrate level and with the amount of citrate released into the medium. The analysis also showed that the rates of CO2 production from glucose and glutamine were themselves positively correlated, suggesting that the oxidation of the two substrates is coordinately controlled under normal culture conditions.