ZERO WORLD RESEARCHアミノ酸・有機酸の学術文献データベース

Branched-chain amino acid aminotransferase 2 regulates ferroptotic cell death in cancer cells.

分岐鎖アミノ酸アミノトランスフェラーゼ2は癌細胞におけるフェロトーシス細胞死を制御する (機械翻訳の邦題)

Cell death and differentiation2021Wang K, Zhang Z, Tsai HI, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象ヒト・動物 併記

記録の確認項目

研究デザイン
その他の原著論文
対象
ヒト・動物 併記
出版年
2021
出典
doi.org
抄録の表示
表示あり
出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
鮮度
確認期限内
確認段階
自動処理
記録状態
公開

日本語要約(機械生成)

フェロトーシスは鉄依存性の脂質過酸化による細胞死であり、癌治療の標的として注目されている。本研究では、HepG2肝細胞癌細胞を用いたCRISPR/Cas9スクリーニングにより、フェロトーシスを抑制する新規因子として分岐鎖アミノ酸アミノトランスフェラーゼ2(BCAT2)を同定した。フェロトーシス誘導剤(エラスチン、ソラフェニブ、スルファサラジン)は鉄依存性フェリチノファジーを介してAMPK/SREBP1経路を活性化し、BCAT2転写を抑制した。BCAT2は硫黄アミノ酸代謝の鍵酵素であり、細胞内グルタミン酸レベルを調節し、その過剰発現はシステムXc-阻害に拮抗して肝臓・膵臓癌細胞のフェロトーシスを抑制した。逆に、RNA干渉によるBCAT2阻害やシステムXc-活性阻害はフェロトーシスを誘導した。さらに、ソラフェニブとスルファサラジンの併用はBCAT2発現を相乗的に低下させ、フェロトーシスを促進した。BCAT2はフェロトーシス誘導療法への応答性予測バイオマーカーとなり得る。これらの結果は、BCAT2がフェロトーシス制御に新たな役割を果たし、ソラフェニブ耐性克服の治療戦略を示唆する。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

Ferroptosis, a form of iron-dependent cell death driven by cellular metabolism and iron-dependent lipid peroxidation, has been implicated as a tumor-suppressor function for cancer therapy. Recent advance revealed that the sensitivity to ferroptosis is tightly linked to numerous biological processes, including metabolism of amino acid and the biosynthesis of glutathione. Here, by using a high-throughput CRISPR/Cas9-based genetic screen in HepG2 hepatocellular carcinoma cells to search for metabolic proteins inhibiting ferroptosis, we identified a branched-chain amino acid aminotransferase 2 (BCAT2) as a novel suppressor of ferroptosis. Mechanistically, ferroptosis inducers (erastin, sorafenib, and sulfasalazine) activated AMPK/SREBP1 signaling pathway through iron-dependent ferritinophagy, which in turn inhibited BCAT2 transcription. We further confirmed that BCAT2 as the key enzyme mediating the metabolism of sulfur amino acid, regulated intracellular glutamate level, whose activation by ectopic expression specifically antagonize system Xc- inhibition and protected liver and pancreatic cancer cells from ferroptosis in vitro and in vivo. On the contrary, direct inhibition of BCAT2 by RNA interference, or indirect inhibition by blocking system Xc- activity, triggers ferroptosis. Finally, our results demonstrate the synergistic effect of sorafenib and sulfasalazine in downregulating BCAT2 expression and dictating ferroptotic death, where BCAT2 can also be used to predict the responsiveness of cancer cells to ferroptosis-inducing therapies. Collectively, these findings identify a novel role of BCAT2 in ferroptosis, suggesting a potential therapeutic strategy for overcoming sorafenib resistance.

MeSH

AMP-Activated Protein KinasesAnimalsCRISPR-Cas SystemsCarcinoma, HepatocellularFemaleFerroptosisHep G2 CellsHumansIronLipid PeroxidationLiver NeoplasmsMiceMice, Inbred C57BLMinor Histocompatibility AntigensPregnancy ProteinsSignal TransductionSorafenibTransaminasesXenograft Model Antitumor Assays

DOI 10.1038/s41418-020-00644-4

PMID 33097833

原文・出典を見る →