沒有葡萄糖也能生存：尿苷衍生的核糖作為替代能源

在沒有葡萄糖或其可用性有限的情況下，所有活細(xì)胞必須利用替代營養(yǎng)素來耐受葡萄糖的完全喪失，葡萄糖是生長所需的所有能量和碳的來源。先前的研究表明，尿苷的核糖部分是核糖核酸 (RNA) 核苷酸的組成部分，可以通過以下三種途徑幫助利用能量：

i) 尿苷磷酸化酶 1 (UPP1)/UPP2 催化尿苷磷酸化裂解為尿嘧啶和核糖-1-磷酸 (R1P);

ii) R1P 通過戊糖磷酸途徑 (PPP) 轉(zhuǎn)化為甘油醛-3-P 和果糖-6-P;

iii) 糖酵解利用為三磷酸腺苷 (ATP) 的生產(chǎn)、生物合成和糖異生提供燃料。

RNA是一種不穩(wěn)定的分子，即對(duì)RNases高度敏感。然而，在沒有葡萄糖的情況下，RNA 衍生的尿苷在糖基化中發(fā)揮作用，尿苷磷酸化酶有助于在大腦葡萄糖限制期間維持 ATP 水平。

關(guān)于研究

在本研究中，研究人員使用在無葡萄糖培養(yǎng)基或含尿苷/丙酮酸鹽培養(yǎng)基中生長的表達(dá) UPP1 的 K562 細(xì)胞，進(jìn)行了營養(yǎng)敏感的全基因組成簇規(guī)律間隔短回文重復(fù)序列-CRISPR 相關(guān)蛋白 9 (CRISPR-Cas9) 耗竭篩選Dulbecco 改良的 Eagle 培養(yǎng)基 (DMEM)，兩者都是糖酵解的不良底物，以及跨越 482 種癌細(xì)胞系(其中 22 種是實(shí)體瘤譜系)的 PRISM 生長測定。

他們證實(shí)了這些細(xì)胞在癌細(xì)胞譜系、原代巨噬細(xì)胞和小鼠模型(即體內(nèi))中從尿苷衍生的核糖進(jìn)行糖酵解的能力。他們還研究了尿苷促進(jìn) UPP1 表達(dá)細(xì)胞生長的機(jī)制。此外，他們使用包含 17,255 個(gè)帶條形碼的開放閱讀框 (ORF) 的 ORFeome v8.1 文庫轉(zhuǎn)導(dǎo) K562 細(xì)胞，并在 21 天后使用下一代測序收獲這些細(xì)胞后對(duì)條形碼進(jìn)行測序。

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