断键的C77(C77-5)不能激活caspase依赖性凋亡而促进细胞自噬

【作者】 王卫军； 孙慧； 车永胜； 姜学军；

【机构】 中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室； 中国人民解放军军事医学科学院毒物药物研究所；

【摘要】 Gliocladicillin C(C77)是从分离自西藏冬虫夏草的粘帚霉菌属(Gliocladium sp.)菌株的固体发酵提取物中分离到的一个具有显著细胞毒活性的天然化合物,其结构中含有两个二硫键,通过化学反应打开C77分子内的二硫键,得到其断键产物C77-5。利用电镜、免疫杂交、细胞活性检测、克隆形成等技术,我们发现了C77能够诱导多种肿瘤细胞发生Caspase依赖的凋亡和自噬;而断键后的C77-5丧失诱导细胞发生caspase依赖性凋亡的能力,但保持了弱的抑瘤活性。与C77相比,C77-5引起的自噬体明显增多并提高了自噬流。进一步的研究结果表明C77能够引起HepG2细胞内ROS上升,而C77-5却不能,这说明C77具有的诱导caspase依赖性凋亡的能力与二硫键有关。AMPK(Adenosine 5’-monophosphate(AMP)-activated protein kinase)即AMP依赖的蛋白激酶,是生物能量代谢调节的关键分子,是研究糖尿病及其他代谢相关疾病的核心,同时AMPK不仅能通过mTOR-TSC2间接调控自噬,还可以通过直接磷酸化ULK1(Atg1-Autophagy related genes)引发自噬。我们的研究发现,C77和C77-5都能够上调HepG2细胞内AMPK的蛋白水平,而C77-5的促进作用更为显著。另外有文献报道,糖酵解途径与细胞自噬存在密切的关系。我们发现,C77和C77-5都能够抑制糖酵解关键蛋白PFKFB3的水平,同时,二者均能够减少糖酵解终产物-乳酸的产生,而C77-5具有更明显的抑制作用。进一步研究表明,糖酵解途径参与了C77和C77-5引起的细胞自噬。因此二者可能是通过上调AMPK或者是下调PFKFB3来诱导细胞自噬。更多还原