Tumor M2-PK

Tumor M2-PK es un sinónimo para el dimérica forma de la piruvato quinasa isoenzima tipo M2)PKM2), una enzima clave dentro de metabolismo del tumor. Tumor M2-PK puede estar elevada en muchos tipos de tumores, en lugar de ser un órgano-específicas marcador tumoral tales como PSA. Los niveles de mayor materia fecal (heces) están siendo investigados como método de cribado para el tumores colorrectales (= intestinal cáncer) y EDTA plasma los niveles son sometidos a pruebas de posible aplicación en el seguimiento de varios cánceres.

Sandwich De ELISA basado en dos anticuerpos monoclonales que reconocen específicamente Tumor M2-PK (forma dimérica de M2-PK) están disponibles para la cuantificación del Tumor M2-PK en muestras de plasma con EDTA y heces respectivamente. Como un biomarcadores, la cantidad de Tumor M2-PK en heces y plasma con EDTA refleja el estado metabólico específico de los tumores.

Detección temprana de tumores colorrectales y pólipos

M2-PK, medido en heces, es un marcador tumoral potenciales para cáncer colorrectal. Cuando se mide en heces con un valor de corte de 4 U/ml, su sensibilidad se ha estimado que el 85% (con un 95% intervalo de confianza de 65 a 96%) para el cáncer de colon y el 56% (intervalo de confianza [41 – 74%) para el cáncer rectal. Su especificidad es del 95%.

La prueba M2-PK no es dependiente de sangre oculta)ELISA método), así que puede detectar cáncer de intestino sangrado o no destiñen y también pólipos con alta sensibilidad y alta especificidad con ningún falso positivo negativo, pero falsa puede ser ocurrir.

Mayoría de las personas está más dispuestosa a aceptar chequeos médicos preventivos no invasiva. Por lo tanto, la medición del Tumor M2-PK en muestras de materia fecal con seguimiento por colonoscopia para clarificar los resultados positivos de Tumor M2-PK, podría para ser un avance en la detección temprana de los carcinomas colorrectales. El marcado CE Prueba m2-PK está disponible en forma de una prueba de ELISA para resultados cuantitativos o como punto de prueba de atención para recibir resultados en minutos.

También es útil para diagnosticar el tumor M2-PK Cáncer de pulmón y mejor que SCC y NSE marcadores tumorales.

Seguimiento del cáncer

Estudios de varios grupos de trabajo internacionales han revelado una cantidad significativamente mayor de Tumor M2-PK en muestras de plasma con EDTA de pacientes con insuficiencia renal, pulmonar, de mama, tumores cervicales y del aparato digestivo (esófago, estómago, páncreas, colon, recto), así como de melanoma (cáncer de piel =), que se correlaciona con la estadio tumoral.

La combinación de Tumor M2-PK con el marcador del tumor clásico apropiados, tales como CEA para el cáncer de intestino, CA 19-9 para el cáncer pancreático y CA 72-4 para el cáncer gástrico, aumenta significativamente la sensibilidad para detectar varios tipos de cáncer.

Un uso importante de la prueba de Tumor M2-PK en plasma con EDTA es de seguimiento durante la terapia de tumores, para supervisar el éxito o fracaso del tratamiento elegido, así como predecir las posibilidades de una "cura" y la supervivencia.

Si los niveles de Tumor M2-PK disminuyen durante la terapia y luego se mantienen bajos después de la terapia apunta hacia un tratamiento exitoso. Un aumento en los valores de Tumor M2-PK durante o después de la terapia apunta a recidiva o metástasis.

Los valores crecientes de Tumor M2-PK a veces también pueden ocurrir en severa enfermedades inflamatorias, que debe ser excluido por diagnóstico diferencial.

PKM2 dimérica y tetramérica

Piruvato quinasa cataliza el último paso dentro de la secuencia de glucolisis, la desfosforilación del fosfoenolpiruvato a piruvato y es responsable de la producción de energía neta en el camino glicolítico. Dependiendo de las diferentes funciones metabólicas de los tejidos, se expresan diferentes isoenzimas de la piruvato quinasa.

(M2-PKPKM2) es la predominante piruvato quinasa isoforma en células proliferantes, tales como fibroblastos, las células embrionarias y adulto células madre y el tejido más humano, incluyendo pulmón, vejiga, riñón y timo; M2-PK es upgregulated en muchos tumores humanos.

M2-PK puede ocurrir en dos formas diferentes de proliferar las células:

• una forma tetramérica, que se compone de cuatro subunidades
• una forma dimérica, compuesta por dos subunidades.

El forma tetramérica de M2-PK tiene una alta afinidad a su sustrato, fosfoenolpiruvato (PEP) y es altamente activo en concentraciones fisiológicas de PEP. Además, se asocia con varias otras enzimas glicolíticas dentro de la supuesta forma tetramérica de M2-PK enzima glicolítica de los compleja. Debido a la proximidad de las enzimas, la asociación dentro del complejo de la enzima glicolítica de los conduce a una conversión muy eficaz de la glucosa a lactato. Cuando M2-PK es principalmente en la forma tetramérica altamente activa, que es el caso de las células más normales, la glucosa se convierte principalmente para lactato, con la consiguiente producción de energía.

En contraste, la forma dimérica de M2-PK tiene una baja afinidad por fosfoenolpiruvato, siendo casi inactivo en concentraciones fisiológicas de PEP. Cuando M2-PK es principalmente en la forma dimérica, que es el caso de las células del tumor, todos phosphometabolites por encima de piruvatocinasa se acumulan y se canalizan en procesos sintéticos que ramifican de glucolisis intermedios, tales como ácidos nucleicos, fosfolípidos y los aminoácidos, bloques de construcción celular importante para altamente proliferar las células como las células tumorales.

Consecuencias metabólicas de las formas dimérica y tetramérica de M2-PK

Como consecuencia de la posición dominante de la cinasa del piruvato en la glucólisis, el tetrámero: cociente del dímero de M2-PK determina si carbones de glucosa son convertidos en piruvato y lactato, junto con la producción de energía (forma tetramérica), o canalizados en los procesos sintéticos (forma dimérica). En las células del tumor M2-PK es principalmente en la forma dimérica. Por lo tanto, se la ha denominado la forma dimérica de M2-PK Tumor M2-PK.

La dimerización de M2-PK en las células tumorales es inducida por la interacción directa de M2-PK con diferentes oncoproteínas.

Sin embargo, el tetrámero: cociente del dímero de M2-PK no es constante.

Falta de oxigeno o altamente acumulados glicolítica de los intermedios, tales como fructosa 1, 6-bifosfato (fructosa 1,6-P2) o el aminoácido serina, inducir la reasociación de la forma dimérica de M2-PK a la forma tetramérica. En consecuencia, debido a la activación de M2-PK, la glucosa se convierte en piruvato y lactato bajo la producción de energía hasta que los niveles de fructosa 1, 6-P2 caen por debajo de cierto valor umbral, que permite la disociación de la forma tetramérica de M2-PK a la forma dimérica. Posteriormente, el ciclo de oscilación comienza de nuevo cuando los niveles de fructosa 1, 6-P2 alcanzan un cierto valor umbral superior que induce la tetramerización de M2-PK

Cuando M2-PK es principalmente en la forma dimérica menos activa, la energía se produce por la degradación de la glutamina aminoácido aspartato, piruvato y lactato, que se denomina glutaminolysis.

En las células del tumor se denomina la tasa de aumentada de la producción de lactato en presencia de oxígeno la Efecto Warburg.

Mutaciones

Para la primera enzima tiempo piruvato quinasa M2 fue reportado con dos mutaciones sin sentido, H391Y y K422R, se encuentra en las células de Síndrome de Bloom pacientes propensos a desarrollar cáncer. Los resultados muestran que a pesar de la presencia de mutaciones en el dominio de contacto entre la subunidad, las proteínas mutantes K422R y H391Y mantienen su estructura homotetrameric, similar a la proteína de tipo salvaje, pero mostraron una pérdida de actividad de 75 y 20%, respectivamente. Curiosamente, H391Y se incrementó un seis en la afinidad de su sustrato fosfoenolpiruvato y se comportó como una proteína no alostéricos con Unión Cooperativa comprometida. Sin embargo, la afinidad por la fosfoenolpiruvato se perdió significativamente en K422R. A diferencia de K422R, H391Y demostró mayor estabilidad térmica, estabilidad sobre una gama de valores de pH, un menor efecto del Inhibidor alostérico Phe y resistencia hacia la alteración estructural sobre el enlace del activador (fructosa 1, 6-bifosfato) e inhibidor (Phe). Ambos mutantes mostraron un leve cambio en el pH óptimo de 7,4 a 7.0. La coexpresión de tipo salvaje homotetrameric y mutante PKM2 en el ambiente celular resultante de la interacción entre los dos en el nivel de monómero fue verificada por experimentos in vitro. La interacción de la Cruz-monómero había alterado significativamente el estado oligomérico de PKM2 favoreciendo a dimerisation y heterotetramerization. En silico estudio proporcionada un añadido soporte para mostrar ese hetero-Oligomerización era energéticamente favorable. Las poblaciones hetero-oligoméricas de PKM2 demostraron actividad alterada y afinidad, y su expresión resultó en una tasa de crecimiento de Escherichia coli, así como las células mamíferas, junto con una mayor tasa de polyploidy. Estas características son conocidas por ser esenciales para la progresión del tumor.

Véase también

• glucólisis
• tumor metaboloma
• PKM2

Referencias

Taburete

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Antecedentes científicos

• Mazurek S, CB Boschek, Hugo F, Eigenbrodt E (2005). "Piruvato quinasa tipo M2 y su papel en el crecimiento del tumor y se separa". Semin. Cáncer Biol. 15 (4): 300-308. Doi:10.1016/j.semcancer.2005.04.009. PMID15908230.

Enlaces externos

• Tumor M2-PK como un biomarcador diagnóstico)
• El tipo de piruvato kinasa isoenzima M2

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