HK2 通过 UBE3A 介导 ZNF366 降解调控结直肠癌恶性表型的机制

《Biology Direct》：A non-metabolic function of hexokinase 2 in colorectal cancer: HK2 promotes malignant phenotypes by facilitating UBE3A-Dependent ZNF366 degradation

　　

摘要

背景

己糖激酶2（HK2）是沃伯格效应（Warburg effect）中的关键酶，在结直肠癌（CRC）中与不良预后相关。已知HK2具有依赖糖酵解之外的功能，但其背后的靶点和机制仍不清楚。本研究旨在探讨ZFNU366作为HK2在结直肠癌中的直接靶点所起的功能作用，并揭示HK2在CRC中的非代谢功能。

方法

通过免疫沉淀和质谱分析鉴定与HK2结合的蛋白质。采用Western blotting和qRT-PCR检测ZFNU366的表达。通过功能实验评估细胞的增殖、侵袭和迁移能力。利用异种移植模型研究体内肿瘤生长。通过共免疫沉淀和泛素化实验解析分子机制。

结果

在CRC组织和细胞中，ZFNU366的表达水平降低。ZFNU366的过表达可抑制细胞在体内的增殖、侵袭和迁移，并抑制肿瘤生长，同时pERK1/2、Cyclin D1和MMP9的水平下降；而ZFNU366的敲低则会增加这些物质的表达，表明ZFNU366对恶性表型具有负调控作用。在CRC样本中，HK2和ZFNU366的蛋白水平呈负相关。HK2能够降低ZFNU366的蛋白水平，而不影响其mRNA的表达。从机制上看，UBE3A被确定为ZFNU366的E3泛素连接酶。HK2增强了ZFNU366与UBE3A之间的相互作用，导致ZFNU366的多泛素化及其降解，这又进一步促进了CRC细胞的恶性程度。

结论

我们的研究发现表明，HK2促进了依赖于UBE3A的ZFNU366降解，这可能部分解释了HK2的促肿瘤作用，揭示了一个新的HK2-UBE3A-ZNF366调控轴，为了解HK2在CRC中的非代谢功能提供了新的见解。