经验分享：翻译后修饰与肿瘤代谢重编程 _健康小知识

恶性肿瘤是常见的严重威胁人类生命和影响人类生活质量的重大疾病之一。探索肿瘤细胞中普遍存在但又异于正常细胞的生物学特性，并针对该特性进行特异性干预，是提高肿瘤治疗疗效的关键。肿瘤细胞代谢的改变是肿瘤的重要特征之一，其与肿瘤的发生发展互为因果。随着对肿瘤代谢分子生物学基础研究的深入，越来越多的证据表明，代谢过程的改变包括但不局限于代谢酶自身的突变或代谢调控蛋白的活性变化，均可导致肿瘤细胞的代谢重编程，使肿瘤细胞具有特征性的代谢模式。翻译后修饰是细胞内的特定化学基团从一个蛋白传递到另一个蛋白的反应，是细胞信号转导的重要环节。肿瘤细胞通过翻译后修饰介导原癌基因的激活和/或抑癌基因的抑制，弱化细胞周期调节和增强增殖生长信号，促使肿瘤发生和快速发展。

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肿瘤细胞如何通过翻译后修饰介导代谢重编程，为肿瘤快速增殖提供代谢优势，翻译后修饰所调控的代谢特征是否能够成为预测肿瘤发生发展的生物标志物并成为靶向治疗肿瘤的新靶点，正成为近年来的研究热点领域。为了进一步了解这一领域的研究进展，本文集中介绍了近年来不同类型的翻译后修饰参与肿瘤代谢重要途径重编程的主要研究成果。
万世万物，此消彼长，新陈更迭，皆可以被认为是宏观意义上的代谢。从微观的角度出发，代谢是指生物体内为维持生命而发生的所有生物化学反应的总和。细胞代谢涵盖了细胞内发生的所有化学过程，以维持体内稳态并总体上确定其能量状态，包括合成代谢和分解代谢。合成代谢是指由较简单的成分合成复杂分子并储存能量，而分解代谢是把复杂分子分解成更简单的成分而释放能量。细胞代谢对于生命有机体的生长、繁殖、结构维持，应激等分子生理机制至关重要，因此，细胞代谢整个过程也受到严密精准的调控。
翻译后修饰在细胞代谢过程的精密调控系统中常常作为“分子开关” ，起着“四两拨千斤”的作用。翻译后修饰是指蛋白质在翻译后经历的一个共价加工过程，即通过1个或几个氨基酸残基加上修饰基团或通过蛋白质水解剪去基团而改变蛋白质的性质。蛋白翻译后修饰能够在生理及病理条件下，通过影响蛋白的活性、稳定性、定位以及信号转导等，快速调节功能蛋白的活化、转位、组装等过程，扩大蛋白功能的多样性。翻译后修饰类型包括经典的磷酸化、泛素化、甲基化修饰，以及新近发现的糖基化、乙酰化、丙二酰化、琥珀酰化修饰，以及乳酸酰化等。代谢重编程（metabolicreprogramming）是肿瘤发生发展的十大特征之一，也是近年再次受到关注的热点研究方向。
肿瘤细胞通过代谢重编程提供生长、增殖、免疫逃逸和转移所需要的充足能量、必需大分子原料、适宜的氧化还原平衡环境。在此过程中，肿瘤细胞也表现出高度的代谢可塑性，而这种可塑性很大程度上是通过翻译后修饰来得以实现。
1翻译后修饰与肿瘤细胞葡萄糖代谢通路重编程
1.1翻译后修饰与肿瘤细胞糖酵解通路
代谢改变在肿瘤发生发展中的作用并非是一个崭新的发现，早期的肿瘤生物学研究就已经意识到葡萄糖代谢模式的改变是肿瘤组织区别于正常组织的一个重要特征。葡萄糖经细胞表面葡萄糖转运蛋白摄取进入细胞胞浆后，再经糖酵解生成丙酮酸，当氧供应充足时，丙酮酸进入线粒体并发生有氧氧化，最终转化为CO2和H2O ，并产生大量三磷酸腺苷（adenosinetriphosphate ， ATP）；在氧供应不足或不能被充分利用时，丙酮酸不进入线粒体，而是被细胞质中乳酸脱氢酶A（lacticdehydrogenaseA ， LDHA）还原成乳酸，同时产生少量的ATP 。早在近100年前，德国科学家OttoWarburg发现肿瘤细胞即使在有氧情况下，也主要通过糖酵解模式进行糖代谢以提供能量，这种有氧糖酵解的代谢方式随后被命名为瓦伯格效应（Warburgeffect），呈现出高葡萄糖消耗、低ATP合成和高乳酸生成的特点。肿瘤细胞实现代谢模式从氧化磷酸化到糖酵解通路的转变也是肿瘤发生发展的关键因素。肿瘤细胞一方面在转录水平上调控葡萄糖代谢通路中关键代谢酶的表达水平，同时通过多种翻译后修饰调节关键代谢酶的活性、组成、亚细胞定位等生物学特性来实现代谢方式重编程。