Redox balance governs metabolic plasticity in cancer and quiescent cells

Abstract

Metabolické změny představují jeden z prvních znaků nádorového onemocnění, který byl systematicky studován a využit v diagnostice a protinádorové terapii. Rakovinné buňky upravují svůj metabolismus, aby pokryly zvýšenou potřebu metabolických meziproduktů, které slouží jako stavební kameny podporující proliferaci. Výměnou meziproduktů mezi metabolickými drahami vznikají přísně regulované biochemické sítě. Na rozdíl od proliferujících rakovinných buněk, metabolické dráhy mají velmi odlišnou roli v neproliferujících buňkách, kde poskytují ochranu proti stresu. To motivuje výzkum metabolismu rakovinných buněk, s cílem identifikovat jejich specifické metabolické slabiny využitelné pro protinádorovou léčbu. V této práci se zaměřujeme na to, jak změny redoxního stavu ovlivňují metabolickou plasticitu buněk ve fyziologických i patologických (nádorových) podmínkách a jejich schopnost regulovat bioenergetiku, biosyntézu a redoxní homeostázu. Pro podporu proliferace musí buňky zajistit dostatek stavebních komponent. Ukázali jsme, že mitochondrie působí jako hlavní regulátor biosyntetických toků a redoxní kontroly. Modulace mitochondriální aktivity prostřednictvím onkogenů, konkrétně demonstrovaná pro mitochondriálně lokalizovaný HER2, umožňuje zvýšení mitochondriální respirace a tumorigenicity v rámci rozmezí...