吕志民教授Nature子刊解析癌症关键蛋白

　　

生物通报道  一种已经证明可以控制细胞分裂的蛋白激酶PKM2，有可能为肿瘤诊断和治疗提供分子基础。

由德克萨斯大学MD安德森癌症中心的神经肿瘤学教授吕志民（Zhimin Lu）博士领导的一项研究，向人们展示了当细胞生成更多的PKM2（丙酮酸激酶M2)时，它在促进肿瘤细胞增殖中所起的非代谢性功能。

研究结果发表在11月21日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

吕志民的研究小组以往曾证实，PKM2可通过结合转录因子及磷酸化组蛋白来控制基因的表达。组蛋白是一类具有开启和关闭基因的独特能力的蛋白。磷酸化则是指将磷酸基团添加到蛋白质上的一个过程。

吕志民说：“在肿瘤进展过程中PKM2高水平表达，对于细胞生长至关重要。但一直以来却少有信息能够确定它是否直接控制了细胞分裂。我们的研究结果凸显了在细胞分裂的最后阶段——胞质分裂过程中它对肿瘤形成起作用。”

由于异常细胞分裂会影响肿瘤细胞生长和扩散，了解胞质分裂的出错机制至关重要。吕志民研究小组在小鼠中探讨了PKM2对脑肿瘤形成所起的作用。在对蛋白质编码基因MLC2进行分析后，吕志民研究小组揭示出了在脑瘤中PKM2磷酸化MLC2的机制。MLC2磷酸化控制了一个使得分裂母细胞能够分离成两个子细胞的过程。

吕志民说：“研究结果显示，受控于PKM2的MLC2磷酸化和相关胞质分裂有助于脑肿瘤形成，并精确地控制了细胞分裂。更重要的是，我们的研究表明受控于PKM2的胞质分裂发生于具有不良结局的恶性肿瘤中，例如胶质母细胞瘤、胰腺癌和黑色素瘤。”

肿瘤细胞中的某些蛋白质编码基因(EGFR, K-Ras和 B-Raf)被激活，会形成调控细胞增殖的新“分子标签”模式。这些改变使得肿瘤细胞能够通过PKM2来协调它们的代谢和细胞周期进程。

（生物通：何嫱）

作者简介：

吕志民

现为美国德克萨斯大学M. D. Anderson肿瘤中心， 肿瘤医学部， 神经肿瘤学系、分子与细胞肿瘤学系，正教授

教育背景
1986年毕业于泰山医学院医学专业，获医学学士学位（M.D. ），1998年于美国纽约市立大学研究生院与大学中心分子生物、细胞生物学与发育生物学获博士学位（Ph. D），1999年1月至2003年9月在美国加州萨尔克生物研究所进行博士后研究工作。

工作经历
1986年至1992年于中国山东省青岛市医院工作，2003年9月至2007年8月于美国德克萨斯大学安德森肿瘤中心分子遗传学系任助理教授，2003年9月至 2009年任美国德克萨斯大学安德森肿瘤中心, 肿瘤医学部, 神经肿瘤学系助理教授；2007年9月至2009年任美国德克萨斯大学安德森肿瘤中心, 肿瘤医学部, 分子与细胞肿瘤学系助理教授；2009至今任美国德克萨斯大学安德森肿瘤中心。并担任国内外多所高等院校博士生、博士后导师。

科研及获奖情况
迄今在Nature、Cell、PNAS、JBC等国际著名刊物上发表论文30余篇。1997年获纽约市立大学亨特学院Beatrice Goldstein Konheim 生命科学类研究生奖学金，1999年获萨尔克先锋奖，2000年获加州乳腺癌研究计划博士后基金，2004－2006年获美国德州安德森肿瘤中心研究基金，2004年获Charlotte Geyer基金会奖，2005年获美国儿童脑肿瘤基金会奖，2005年获中国科学院王宽诚基金会奖，2007年获脑肿瘤学会（BTS）基金会奖，2007－2009年获美国德州安德森肿瘤中心研究基金，2007年获Phi Beta Psi 联谊会研究资助奖，2008年获美国德州安德森肿瘤中心Peter Steck 青年科研工作者奖。

生物通推荐原文摘要：

PKM2 phosphorylates MLC2 and regulates cytokinesis of tumour cells

Pyruvate kinase M2 (PKM2) is expressed at high levels during embryonic development and tumour progression and is important for cell growth. However, it is not known whether it directly controls cell division. Here, we found that Aurora B phosphorylates PKM2, but not PKM1, at T45; this phosphorylation is required for PKM2’s localization and interaction with myosin light chain 2 (MLC2) in the contractile ring region of mitotic cells during cytokinesis. PKM2 phosphorylates MLC2 at Y118, which primes the binding of ROCK2 to MLC2 and subsequent ROCK2-dependent MLC2 S15 phosphorylation. PKM2-regulated MLC2 phosphorylation, which is greatly enhanced by EGF stimulation or EGFRvIII, K-Ras G12V and B-Raf V600E mutant expression, plays a pivotal role in cytokinesis, cell proliferation and brain tumour development. These findings underscore the instrumental function of PKM2 in oncogenic EGFR-, K-Ras- and B-Raf-regulated cytokinesis and tumorigenesis.