線粒體中的 RNA 修飾能促進(jìn)癌癥侵襲性擴(kuò)散

德國(guó)癌癥研究中心 (DKFZ) 的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，線粒體 RNA 的某些修飾，通過(guò)支持線粒體中的蛋白質(zhì)合成來(lái)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。

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)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(guò)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(guò)程中支持蛋白質(zhì)產(chǎn)生的控制機(jī)制。

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(lái)為要求苛刻的細(xì)胞過(guò)程提供燃料，例如癌細(xì)胞從腫瘤中傳播。另一方面，缺乏 m5C 的癌細(xì)胞，通過(guò)稱為糖酵解的效率相對(duì)較低的機(jī)制獲得能量。