外泌體還可以這樣研究嗎？？我卻想不到

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囊泡運輸調控是指某些分子與物質不能直接穿過細胞膜，而是依賴圍繞在細胞膜周圍的囊泡進行傳遞運輸。囊泡運輸研究領域先後於1974年、1985年、1999年和2013年收穫諾貝爾生理或醫學獎。

2013年諾貝爾生理或醫學獎得主

一篇NC報道了PKM2調節腫瘤細胞代謝的機制之外的功能。

我們知道，外泌體通常的思路是其作為一些功能分子的載體，進而研究其內在分子的功能（關於外泌體，你想知道的都在這兒了……點擊查看）。今天要了解的一篇關於外泌體的文章，是研究了外泌體的外排機制。

本文重點：

1、聯繫了腫瘤代謝重排以及外泌體兩個熱點；

丙酮酸激酶（PK）可分為PKM1、PKM2、L-PK和R-PK四種同工酶，其中PKM1和PKM2是由PKM2基因編碼，在轉錄過程中由前體mRNA經不同選擇性剪接的產物。在胚胎髮育過程中，PKM2逐漸被PKM1所取代。與之相反，在腫瘤發生過程中L-PK或PKM1同工酶下調而PKM2則再度表達，表明PKM2在癌細胞中發揮著獨特的作用。

癌基因是通過PKM2來重編程糖酵解，從而影響腫瘤的侵襲表型。另外一些研究也證實，PKM2可作為一種轉錄輔激活因子或蛋白激酶促進基因轉錄和腫瘤形成。

2、研究的主題是外泌體的分泌；

這篇文章發現在腫瘤細胞中PKM2及其磷酸化水平是上調的，而磷酸化的PKM2能作為蛋白激酶磷酸化SNARE複合物組件SNAP-23的Ser95殘基，從而調控腫瘤細胞外泌體分泌。

3、文章的主要的角度是從供體細胞角度出發，而大家一般的研究角度是從受體細胞角度出發的。

關於外泌體的分泌，之前小張也介紹過一篇文章（microRNA研究的幾種新模式……點擊查看）。

另外，可以參看另一篇外泌體相關文章，文章信息如下：

Nat Commun.2017Feb 17;8:14448. doi: 10.1038/ncomms14448.

MVP-mediatedexosomalsortingofmiR-193apromotescolon cancer progression.

作者通過分析了小鼠結直腸癌、肝轉移性結直腸癌以及癌旁樣本中miRNAs的表達譜。發現晚期腫瘤中，有更多的腫瘤抑制miRNAs被包埋進外泌體中。

作者發現miR-193a能與MVP結合，敲除MVP後能加劇miR-193a在供體細胞中積累，而非被包埋進外泌體中，從而抑制腫瘤進展。

在開始了解該文章之前，先看兩個概念：

蛋白激酶：一類催化蛋白質磷酸化反應的酶。它能把腺苷三磷酸（通常是ATP）上的γ-磷酸轉移到蛋白質分子的氨基酸殘基上。在大多數情況下，這一磷酸化反應是發生在蛋白質的絲氨酸殘基（ser）和蘇氨酸殘基（thr）上,也有酪氨（tyr）殘基上。

SNARE複合物：SNARE蛋白為膜融合的最小機器，其含有SNAP-23、VAMP3、VAMP7組件。SNARE假說主要從分子水平解釋膜泡轉運過程中的融合機制，認為膜泡的運輸具有特異性。具體而言就是每種類型的運輸膜泡都有不同的v-SNARE蛋白質，可與相應靶膜上的特異的t-SNARE識別配對，通過這種特異的相互作用將膜泡錨定到靶膜上，形成反式SNARE複合物，然後在α-SNAP蛋白質的輔助下，通過NSF蛋白質的ATP酶活性可逆地解離SNARE蛋白質複合物，驅動膜融合，形成順式SNARE複合物。幾乎膜運輸的每一步都是由一對不同的SNARE蛋白質（v-SNARE和t-SNARE）來進行的。

在本研究中，作者發現磷酸化的PKM2能磷酸化SNAP-23的95號位絲氨酸殘基，將SNAP-23的Ser95突變為Ala95時，能明顯抑制外泌體釋放的。

本研究做了哪些內容呢？

1、研究發現外泌體在腫瘤細胞中的分泌要多於正常的細胞，並且分泌量還與有氧糖酵解呈正相關。

並且通過驗證，EGF、OA是通過調控有氧糖酵解來促進或抑制外泌體的分泌。

2、研究表明PKM2（磷酸化水平）與外泌體外排呈正相關，干擾掉PKM2能抑制外泌體釋放。同時發現腫瘤細胞中PKM2的磷酸化水平要高於非腫瘤細胞。

實驗發現二聚體的PKM2能提升外泌體的釋放，而四聚體PKM2則顯著抑制外泌體外排。同時發現，PK家族成員PKM1對外泌體外排無明顯作用。

3、SNAP-23是一被廣泛報道的胞吐相關分子。其在相關細胞分泌的外泌體中是唯一一個能檢測到的SNARE複合物組件。實驗表明，在分泌能力越強的細胞中，SNAP-23磷酸化水平越高。敲減SNAP-23後能抑制細胞外泌體分泌，且阻斷了PKM2過表達促進外泌體外排的能力。這表明，PKM2通過SNAP-23介導外泌體分泌。

4、一些研究表明二聚體的p-PKM2能作為蛋白激酶催化其他分子如STAT3、H3、MLC2磷酸化。而上述研究表明在外泌體外排時需p-SNAP-23、p-PKM2參與，那麼是否有可能PKM2促進了SNAP-23的磷酸化呢？通過干擾或過表達PKM2發現，SNAP-23的磷酸化水平出現下降或提升。最後，發現PKM2修飾SNAP-23的Ser95磷酸化位點，而Ser20磷酸化對外泌體分泌無明顯作用。

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