《Cellular Signalling》：Prenylation: A key regulatory point in tumor metabolism and a potential therapeutic target
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摘要异戊二烯化是一种重要的翻译后脂质修饰，能够增强蛋白质的疏水性并调节亚细胞定位。它在多种信号通路和代谢过程中发挥着关键作用，并与各种疾病的发生和发展密切相关，特别是在肿瘤的起始、进展和转移方面。然而，其在癌症中的系统性调控作用和治疗脆弱性仍未被完全阐明。在本综述中，我们总结
摘要
异戊二烯化是一种重要的翻译后脂质修饰，能够增强蛋白质的疏水性并调节亚细胞定位。它在多种信号通路和代谢过程中发挥着关键作用，并与各种疾病的发生和发展密切相关，特别是在肿瘤的起始、进展和转移方面。然而，其在癌症中的系统性调控作用和治疗脆弱性仍未被完全阐明。在本综述中，我们总结了蛋白质异戊二烯化的分子机制及其生物学功能，特别关注其在肿瘤发生和肿瘤进展中的作用。我们进一步讨论了针对异戊二烯化的治疗策略，包括单药治疗和联合治疗。总体而言，蛋白质异戊二烯化代表了连接信号转导、代谢重编程和肿瘤发生的关键调控枢纽。未来的研究应着重于阐明治疗反应和耐药性背后的机制，并通过生物标志物开发和设计良好的临床试验推进临床转化。
引言
在肿瘤进展过程中，代谢需求动态演变，而代谢重编程被认为是恶性肿瘤的一个标志。在肿瘤发展的早期阶段，癌细胞需要大量的营养物质以维持生物合成过程并支持快速增殖。在肿瘤发展的中后期，代谢重编程主要功能是促进免疫逃逸和损害免疫监视，从而促进肿瘤转移和治疗耐药性 [1]。瓦伯格效应是指在氧气充足的情况下，细胞优先依赖糖酵解产生能量并生成乳酸的现象；这是恶性细胞的一个关键代谢特征 [2]。除了瓦伯格效应外，肿瘤细胞中的脂质代谢也显著上调。脂质是细胞膜的重要组成部分，还参与胞内和胞外信号转导，并作为蛋白质翻译后修饰的关键底物。因此，脂质代谢对于肿瘤细胞适应动态的肿瘤微环境至关重要 [3]。
翻译后修饰（PTMs）是调控细胞活性的关键机制，迄今为止已鉴定出超过 300 种不同的修饰。异戊二烯化是一种重要的基于脂质的 PTMs；它通过将香叶基或香叶基香叶基部分共价连接到目标蛋白质的特定半胱氨酸残基上，来改变蛋白质的疏水性和亚细胞定位 [4]。
蛋白质异戊二烯化调节胞内和胞外信号，并调节胞内代谢过程，从而在肿瘤起始和进展中发挥着关键作用。近年来，蛋白质异戊二烯化引起了广泛关注，并已成为抗癌药物开发的有前景靶点。本综述旨在阐明异戊二烯化的分子机制、其生物学功能以及其在疾病和肿瘤发展中的关键作用。此外，我们总结了目前针对异戊二烯化的抗癌治疗策略，并讨论了潜在的未来研究方向。
章节摘要
异戊二烯化的生物合成与分子机制
蛋白质的 PTMs 涉及在蛋白质合成后添加生化功能基团或结构改变，从而调节蛋白质功能。PTMs 对于扩展蛋白质的功能多样性和增加蛋白质组的整体复杂性至关重要 [4]。据估计，细胞中大约 50–90% 的蛋白质会发生 PTMs，这些修饰影响其活性、稳定性、亚细胞定位、折叠和分子运输，同时还发挥
异戊二烯化与代谢重编程
代谢重编程是癌症的基本特征，它使肿瘤细胞能够维持快速增殖、适应营养波动并在缺氧和治疗压力下存活。尽管甲羟戊酸途径传统上被认为是负责胆固醇生物合成的代谢途径，但其非固醇产物，特别是 FPP 和 GGPP，为蛋白质异戊二烯化提供了必需底物。越来越多的证据表明，致癌信号可以
异戊二烯化与癌症治疗
许多肿瘤对甲羟戊酸 - 异戊二烯化轴的依赖为将蛋白质异戊二烯化作为治疗策略提供了依据。由于蛋白质异戊二烯化需要甲羟戊酸途径产生的代谢物，并控制多种致癌蛋白的膜定位和功能，因此该途径可以在多个层面上进行靶向治疗，包括上游代谢酶、异戊二烯基转移酶以及参与异戊二烯化后处理的酶 [116]
结论
PTMs 对于扩展蛋白质的功能多样性和塑造蛋白质组的复杂性至关重要，在调节蛋白质功能、定位和稳定性方面发挥着关键作用。自从 1906 年发现磷酸化以来，已鉴定出超过 400 种 PTMs，突显了其在细胞调节中的根本重要性。其中，蛋白质异戊二烯化代表了一种关键的脂质修饰，它控制着膜定位和功能激活
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苏振金：写作 – 初稿，调查，构思。 刘方明：写作 – 初稿，方法论，数据整理。 林怡宇：可视化，数据整理。 洪心雨：资金获取，数据整理。 崔海英：资金获取，数据整理。 孙荣建：数据整理。 齐斌：写作 – 审查与编辑，监督，资金获取，构思。
基金
本工作得到吉林天华健康公益基金会 [J2025JKJ028]、吉林省医药卫生人才专项 [JLSWSRCZX2023–24]、吉林省科学技术厅 [YDZJ202601ZYTS637]、国家自然科学基金委员会 [82504098] 和吉林省卫生健康委员会 [2025WS-KA001] 的支持。
利益冲突声明
作者声明以下财务利益/个人关系，这些关系可被视为潜在的利益冲突：齐斌报告获得吉林天华健康公益基金会的资金支持。洪心雨报告获得吉林省医药卫生人才专项的资金支持。崔海英报告获得吉林省科学技术厅的资金支持。崔海英报告获得资金支持
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中国吉林省长春市 130000 吉林大学第一医院神经外科
