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.2011年12月1日；480(7375):118-22.
doi:10.1038/nature10598。

核PKM2通过EGFR激活调节β-catenin反式激活

杨伟伟 1, 阎霞, 海涛记, 郑燕华, 吉良, 黄文华, 向高, 肯尼斯·阿尔达佩, 卢志敏
附属公司

核PKM2通过EGFR激活调节β-catenin反式激活

杨伟伟等。 自然. .

勘误表in

摘要

胚胎丙酮酸激酶M2（PKM2）亚型在人类癌症中高度表达。与PKM2在有氧糖酵解或Warburg效应中的既定作用相比，其非代谢功能仍然难以实现。在这里，我们证明，在人类癌细胞中，表皮生长因子受体（EGFR）激活可诱导PKM2（而非PKM1）移位到细胞核，PKM2的K433与β-连环蛋白的c-Src-磷酸化Y333结合。这两种蛋白质被招募到CCND1启动子需要这种相互作用，导致HDAC3从启动子中去除，组蛋白H3乙酰化和细胞周期蛋白D1表达。PKM2依赖性β-catenin反式激活在EGFR介导的肿瘤细胞增殖和脑肿瘤发展中起重要作用。此外，在人脑胶质母细胞瘤标本中，c-Src活性、β-catenin Y333磷酸化和PKM2核积聚之间已确定正相关。此外，β-连环蛋白磷酸化水平和核蛋白激酶M2水平与胶质瘤恶性程度和预后相关。这些发现揭示了EGF通过不同于Wnt/Wingless诱导的机制诱导β-catenin反式激活，并强调了PKM2在EGFR介导的β-catentin反式活化、细胞增殖和肿瘤发生中的重要非代谢功能。

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数字

图1
图1。EGF诱导细胞核内PKM2–β-catenin相互作用
一，U87/EGFR细胞经EGF或不经EGF处理10 h。b条接种后7天，将有或无PKM2缺失的U87/EGFR细胞接种并计数。数据表示三个独立实验的平均值±SD。c、 电子用或不用EGF处理PKM2缺失的U87/EGFR细胞24小时（c）或10小时（e）。d日，用TOP-FLASH或FOP-FLASH转染具有或不具有PKM2缺失的U87/EGFR细胞，然后用EGF处理10小时。数据代表三个独立实验的平均值±SD。（f），Myc-TCF4从PKM2-depleted或PKM2-undepleted U87/EGFR细胞经EGF或不经EGF处理10 h后免疫沉淀。g、 小时，PKM2（g）或β-catenin（h）从用或不用EGF处理6 h的U87/EGFR细胞的指示细胞组分中免疫沉淀。我，从U87/EGFR细胞中免疫沉淀的β-连环蛋白，无论是否经过EGF处理6小时，在37°C下与CIP（10单位）一起孵育30分钟，然后用PBS洗涤三次。j、 k个、稳定表达FLAG-tagged WT-PKM2、PKM2 K433E（j）或PKM2-K367M（k）的U87/EGFR细胞经EGF或不经EGF处理6 h。
图2
图2。c-Src在EGFR激活时磷酸化Y333处的β-catenin
一用SU6656（4μM）或Abl抑制剂（0.2μM）处理U87/EGFR细胞30 min后，再进行EGF处理6 h。b条，用或不用EGF处理指示的细胞6小时。c（c），β-catenin从经或不经EGF处理6 h的U87/EGFR细胞的核组分中免疫沉淀。d、 克瞬时表达所示FLAG标记的β-catenin蛋白的U87/EGFR细胞经EGF或不经EGF处理6小时。e（电子）用纯化的活性c-Src和纯化的β-catenin蛋白进行体外激酶分析。（f）在存在或不存在活性c-Src的情况下，将固定化GST-β-catenin蛋白与纯化的His-PKM2蛋白混合。
图3
图3。PKM2–β-连环蛋白相互作用是β-连环素诱导的细胞周期蛋白D1表达所必需的
a、 b条，瞬时表达FLAG-β-catenin蛋白的U87/EGFR细胞经或不经EGF处理10 h。c（c），β-catenin在U87/EGFRvIII细胞中缺失，随后rβ-catentin重组表达。d、 克，小时用或不用EGF处理PKM2缺失或rPKM2重建表达的U87/EGFR细胞24小时（d）或10小时（g，h）。e（电子）瞬时表达所示FLAG标记的PKM2蛋白的U87/EGFR细胞经EGF或不经EGF处理10小时。（f），瞬时表达FLAG-PKM2的U87/EGFR细胞经EGF或不经EGF处理10 h。从细胞裂解液中免疫沉淀β-catenin，剩余上清液用于ChIP分析。
图4
图4。PKM2–β-catenin相互作用是肿瘤发展所必需的
a、 b条接种后7天，将含有或不含有缺失β-catenin和重组rβ-catening（a）表达的U87、U87/EGFRvIII细胞，或含有或不含缺失PKM2和重组rPKM2（b）表达的U87/EGFRvIII细胞进行平板培养和计数。数据表示三个独立实验的平均值±SD。c（c）将U87（左下面板）、U87/EGFRvIII细胞（含或不含耗尽的β-catenin并重建rβ-catening表达）（上面板）或U87/EGFR vIII细胞，含或不带耗尽的PKM2并重建rPKM2表达（右下面板）注入裸鼠脑内。两周后，检查肿瘤生长情况。H&E染色的冠状脑切片显示了具有代表性的肿瘤异种移植物。d日在55个GBM标本上用指示的抗体进行IHC染色。显示了四个肿瘤的代表性照片。e、 如果比较84例低（0-5染色分数，蓝色曲线）和高（6-8染色分数，红色曲线）β-catenin Y333磷酸化（e；低，28例；高，56例）患者和核PKM2表达（f；低，28-例，高，56名）患者的生存时间（下表）。表（顶面板）显示了调整患者年龄后的多变量分析，表明Y133-磷酸化β-catenin表达（e）或核PKM2表达（f）与患者生存率的相关性的显著性水平。空圆圈代表已故患者，填充圆圈代表被审查（最后临床随访时仍活着）的患者。
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