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Research Highlights

Vacuolar H+-ATPase Subunit V0C Regulates Aerobic Glycolysis of Esophageal Cancer Cells via PKM2 Signaling.

  • Son SW, Chau GC, Kim ST, Um SH.
  • Cells 2019, 8(10), 1137; https://doi.org/10.3390/cells8101137
  • 논문대표사진

식도암 (Esophageal cancer)은 5년 이내 생존율이 10~25% 정도로 매우 치사율이 높은 암이며, 흡연, 알코올 섭취가 많은 한국을 포함한 동아시아에서 발병률이 증가되고 있다고 보고 되어왔다. 하지만 효과적인 식도암의 조기 진단을 위한 방법이 미흡하며, 특히 치료를 위해 기반이 되는 식도암 대사 조절의 분자적 기작은 잘 알려져 있지 않다.

본 연구는 암세포 대사에서 세포 내외의 pH를 조절하는 V-ATPase 단백질의 subunit들 중 ATP6V0C의 역할에 대해 규명하고자 하였다. 그 결과, ATP6V0C 발현 저해 시 식도암 세포 증식, 침투가 억제되고 암 세포 내 당 대사와 관련된 glucose uptake, lactate와 ATP 생성이 약화되는 것을 발견하였다. 암 세포 내 당분해 효소 (glycolytic enzyme)들의 발현과 세포 외 산성률 (extracellular acidification rate)이 ATP6V0C 발현 저해 시 감소되는 것을 확인하였다.

분자적으로 ATP6V0C는 glycolysis 조절에 핵심적인 PKM2 단백질과 상호 결합하며, ATP6V0C 발현 저해 시 PKM2의 인산화가 감소되는 것을 발견하게 되었다. 또한 ATP6V0C가 PKM2의 glycolysis를 강화하는 단백질인 lactate dehydrogenase A (LDHA) 프로모터 영역에 결합한다는 결과를 통하여 ATP6V0C가 식도암 세포 대사 과정 조절의 중요한 단백질 임을 밝혔다. 따라서 본 연구 결과는 ATP6V0C를 표적으로 할 경우 식도암 대사의 저해를 통한 효과적인 치료 방법 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

그림1. ATP6V0C 결핍 시 식도암 (A) 세포 증식이 억제되고 (B) 당 대사와 관련된 Lactate 생성 약화 및 (C) 세포 외 산성률이 감소되는 것을 확인하였다.
그림2. ATP6V0C는 식도암 세포에서 (A) 당 대사 조절에 핵심적인 PKM2 단백질과 상호 결합하며, (B, C) ATP6V0C 발현 저해 시 PKM2의 활성을 저해하여 PKM2가 핵 (nucleus) 으로 이동하는 것을 억제함으로써 glycolysis 유전자 발현이 감소되는 것을 확인하였다.

 

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