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Raf激酶对有丝分裂信号传导和癌症至关重要,然而在不同亚细胞区室中功能重要的Raf邻近蛋白的完整组成仍未被明确。本研究通过邻近依赖性生物素化(BioID)在依赖Raf1的癌细胞中对Raf1进行标记,回收了定位于线粒体基质的蛋白质。线粒体纯化和超分辨显微镜证实一
Raf激酶对有丝分裂信号传导和癌症至关重要,然而在不同亚细胞区室中功能重要的Raf邻近蛋白的完整组成仍未被明确。本研究通过邻近依赖性生物素化(BioID)在依赖Raf1的癌细胞中对Raf1进行标记,回收了定位于线粒体基质的蛋白质。线粒体纯化和超分辨显微镜证实一部分Raf1存在于线粒体内部。在线粒体中,Raf1在多种人类癌症中与谷氨酰胺酶(GLS)相关,并支持谷氨酰胺分解(glutaminolysis),这是肿瘤细胞中生物合成前体的主要来源。这些效应需要Raf1激酶活性,但独立于经典MAPK通路信号传导,而靶向线粒体基质的激酶失活Raf1损害了谷氨酰胺分解和体内肿瘤发生。因此,Raf1在线粒体内部发挥作用,与GLS结合以驱动谷氨酰胺分解代谢并支持肿瘤生长,揭示了Raf信号的非经典代谢分支。
Raf激酶家族是丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路的核心成员,Raf1在多种恶性肿瘤中因上游调控因子突变而被异常激活。尽管已有研究表明Raf1对MAPK激活并非必需,但它仍是多种肿瘤生长所依赖的关键蛋白,提示其存在非经典功能。以往对Raf1相互作用蛋白的研究多局限于质膜或线粒体外膜,缺乏对Raf1在细胞各亚区室近邻蛋白的系统鉴定。为全面理解