摘要:细胞的能量分子 三磷酸腺苷 (ATP) 和有害的 活性氧 (ROS) 如同一枚硬币的两面,在线粒体中耦合合成。细胞利用 ATP 来维持生存,但最终可能会因活 ROS 的毒性而死亡。
细胞的能量分子 三磷酸腺苷 (ATP) 和有害的 活性氧 (ROS) 如同一枚硬币的两面,在线粒体中耦合合成。细胞利用 ATP 来维持生存,但最终可能会因活 ROS 的毒性而死亡。
因此,细胞必须进化出一套分子机制来持续清除细胞内的 ROS,这主要是通过 NADPH 分子向一个过氧化氢 (H₂O₂)(细胞内 ROS 的主要形式) 提供两个氢原子来实现的,从而将 H₂O₂ 转化为水 ( H₂O) 。
磷酸戊糖途径 (PPP) 是糖酵解的一个分支,在前两步氧化过程中生成 NADPH,具有极其重要的作用。人们普遍认为, 葡萄糖 在 己糖激酶 的作用下磷酸化生成 葡萄糖-6-磷酸 (G6P) , 作为葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 (G6PD) 的底物,从而启动 PPP 途径。
然而,中国医学科学院基础医学研究所 北京协和医学院 黄波 教授团队的最新研究颠覆了上述早已写入教科书的观点,他们发现, 糖原 分解产生的 葡萄糖-6-磷酸 (G6P) 才是 G6PD 启动 PPP 途径的主要底物,而不是葡萄糖直接磷酸化产生的 G6P。这一突破性发现凸显了糖原在调控基础代谢过程 中的关键作用。
葡萄糖-6-磷酸 (G6P) 是一种 调控活性氧 (ROS) 稳态的 关键代谢分子,它通过启动磷酸戊糖途径 (PPP) 生成烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (NADPH) , NADPH 通过提供氢将过氧化氢 (H₂O₂) 转化为水, 从而调控活性氧 (ROS) 稳态。
尽管葡萄糖磷酸化糖原分解都会产生葡萄糖-6-磷酸(G6P),但在这项新研究中,研究团队发现,在 CD8 + 记忆 T(T m ) 细胞和炎性巨噬细胞中, 源自 糖原分解 而非葡萄糖磷酸化的 葡萄糖-6-磷酸 (G6P) 会流向 磷酸戊糖途径 (PPP) 以清除 活性氧 (ROS) 。 葡萄糖-1-磷酸(G1P)(G6PD)液-液相分离,并招募 PPP 相关酶,从而形成一个区室化反应级联。基于机制阐明,研究团队证明了 G1P 能够通过调节小鼠肿瘤反应性 CD8 + T 细胞的记忆适应性和维持作用,发挥抗肿瘤免疫治疗剂的作用。该研究的核心发现:
糖原分解产生的 G1P 变构激活戊糖磷酸途径 (PPP) ;
G1P 与 G6PD 结合并促进其寡聚化;
糖原的液-液相分离 (LLPS) 募集了 PPP 相关酶;
G1P 可作为免疫调节剂增强抗肿瘤 T 细胞免疫反应。
总的来说,这些发现揭示了糖原代谢的一种不同寻常的功能,这对于细胞内磷酸戊糖途径 (PPP) 的调节以及氧化还原平衡的维持至关重要。
来源:时空探险家