人体必需氨基酸蛋氨酸控制细胞生长计划

Laxman实验室最近的一项研究阐明了一种小代谢物和氨基酸蛋氨酸如何通过启动细胞增殖的代谢程序来发挥细胞生长信号的作用。为了使细胞生长然后分裂，它们必须处于合成代谢状态，其中足够产生所有必需的构建块。早先认为，只要存在足够的营养素，细胞就会在内部信号程序的控制下继续生长。然而，最近的研究表明，许多小的中间体和生物代谢产物通常被称为代谢物，它们本身可以作为信号分子和控制细胞生长程序。

一些研究，尤其是来自癌症研究人员的研究，暗示蛋氨酸可能是一种信号代谢产物。许多癌症似乎依赖于蛋氨酸来促进生长。然而，蛋氨酸如何控制生长仍然是一个谜。研究人员使用一个非常简单的模型系统(出芽酵母细胞)来解决蛋氨酸如何调节生长。为了理解这种增长计划的逻辑，他们分析了基因表达谱并测量了必要构建模块的新综合。通过拼凑这个网络，他们构建了由蛋氨酸触发的核心合成代谢程序的组织。这种合成代谢程序依赖于代谢中的一些特定节点，足以协调可以维持生长的整个转录和代谢事件的级联。

当蛋氨酸受限时，细胞不会生长。另一方面，当甲硫氨酸丰富时，它充当生长信号并触发一系列生化事件，最终导致细胞生长。类似于蝴蝶效应，蛋氨酸会导致一系列较大的代谢事件，从而控制整个细胞程序。蛋氨酸激活代谢中的三个关键节点：磷酸戊糖途径，谷氨酰胺的产生和磷酸吡哆醛的形成(PPP-GDH-PLP节点)。这些节点产生一组关键底物和辅助因子，为所有其他氨基酸的产生提供动力，以及制造对生长至关重要的核苷酸。在漫画中，尺寸越来越大的多米诺骨牌显示出这一系列事件并捕捉到蛋氨酸最终如何对细胞生长产生重大影响。

该研究推进了对一些代谢物如何作为信号分子起作用并在控制细胞生长中起关键作用的理解。它还提供了一个长期寻求的解释甲硫氨酸在维持细胞生长中的作用，并可以澄清为什么癌细胞“成瘾”甲硫氨酸的生长。然而，长期的蛋氨酸研究可以提供控制许多类型癌症生长的策略。

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