蛋氨酸是人体必需的氨基酸 控制细胞生长

拉克斯曼实验室最近的一项研究表明，小分子代谢物和氨基酸蛋氨酸如何通过启动细胞增殖的代谢过程而被用作细胞生长信号。

为了使细胞生长和分裂，它们必须处于合成代谢状态，在这种状态下，所有必要的构件都以足够的量产生。以前认为，只要有足够的营养，细胞就会在不同的内部信号程序的控制下继续生长。然而，最近的研究表明，许多小的中间体和生物代谢物(俗称代谢物)本身可以作为信号分子，控制细胞生长过程。

一些研究，尤其是癌症研究人员的研究表明，蛋氨酸可能是一种信号代谢物。许多癌症似乎依赖蛋氨酸来促进生长。然而，蛋氨酸如何控制生长仍然是一个谜。我们使用一个非常简单的模型系统(芽殖酵母细胞)来解决蛋氨酸如何调节生长。为了理解这一增长计划的逻辑，我们分析了基因表达谱，并测量了必要构件的新合成。通过拼凑这个网络，我们构建了由蛋氨酸触发的核心合成代谢程序的组织。这种合成代谢过程依赖于代谢中的一些特定节点，这些节点足以协调整个转录级联和能够维持生长的代谢事件。

我们关于细胞如何将蛋氨酸视为生长线索的研究结果用简单的漫画进行了说明(见banner)。当蛋氨酸受到限制时，细胞就不会生长(左边没有芽的不快乐细胞)。另一方面，当蛋氨酸丰富时，它作为一种生长信号，引发一系列生化事件，最终导致细胞生长(右边是带芽的快乐酵母)。类似于蝴蝶效应，蛋氨酸导致一系列更大的代谢事件，控制整个细胞过程。蛋氨酸代谢中的三个关键节点被激活：磷酸戊糖途径、谷氨酰胺产生和磷酸吡哆醛形成(PPP-GDH-PLP节点)。这些节点产生一系列关键的底物和辅因子，为所有其他氨基酸的产生以及生长所必需的核苷酸的制造提供动力。在漫画中，尺寸增加的多米诺骨牌展示了这一系列事件，并捕捉到蛋氨酸如何最终对细胞生长产生重大影响。

这是一项基础研究，它促进了我们对一些代谢物如何充当信号分子并在控制细胞生长中发挥关键作用的理解。这项研究为蛋氨酸在维持细胞生长中的作用提供了一个期待已久的解释，这可能会澄清为什么癌细胞会对蛋氨酸上瘾。然而，长期的蛋氨酸研究可以提供控制多种癌症生长的策略。

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