自然通讯：lncRNAHULC结合代谢酶促进肝癌细胞有氧糖酵解

Nat Comm ：陈瑞冰/张宁团队合作发现lncRNA HULC结合代谢酶促进肝癌细胞有氧糖酵解 

长非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)是一类长度大于200 nt的非编码RNA，它们不翻译成蛋白质而是以RNA的形式在众多生理过程中发挥重要功能。研究真核细胞中lncRNA的功能可能发掘调控生理过程的新规律和新机制，将从不同于蛋白质编码基因的角度注释和阐明基因组的结构与功能。lncRNA与蛋白质相互作用是其发挥功能的重要分子基础，研究lncRNA与蛋白质相互作用是探索其未知功能和机制的重要途径，对了解lncRNA未知的生理功能和相关分子机制至关重要。

进日， Nature Communications杂志在线发表了天津大学 陈瑞冰教授与北京大学医学部 张宁教授合作团队题为： Interactome Analysis Reveals that LncRNA HULC Promotes Aerobic Glycolysis through LDHA and PKM2的最新研究论文。 该研究建立了基于定量质谱分析的lncRNA相互作用蛋白检测的新方法，并利用该方法发现lncRNA HULC通过直接结合糖酵解代谢酶乳酸脱氢酶A （LDHA）和丙酮酸激酶M2型 （PKM2）促进肝癌细胞有氧糖酵解的新机制。

该研究利用tobramycin亲和纯化结合SILAC定量质谱检测建立了检测细胞内lncRNA相互作用蛋白的实验方法TOBAP-MS，实现对目标lncRNA的相互作用蛋白组的富集和高通量鉴定，并在此基础上构建了lncRNA HULC相互作用蛋白网络。 TOBAP-MS为研究细胞内lncRNA相互作用蛋白组提供了新的技术手段。

研究发现lncRNA HULC通过与糖酵解通路的两个关键酶LDHA和PKM2相互作用参与细胞糖酵解代谢通路的调控。细胞代谢重编程是癌症的重要特征之一，肿瘤细胞在有氧环境下仍然维持较高的糖酵解水平，称为瓦博格效应。有氧糖酵解为肿瘤细胞的快速和持续增殖提供了必要的物质基础。作者通过一系列细胞生物学与分子生物学实验发现HULC可以直接结合LDHA和PKM2，并影响其细胞定位、磷酸化水平及其酶活性。进一步研究发现HULC作为一个衔接分子，促进LDHA、PKM2与其上游激酶成纤维细胞生长因子受体FGFR1的结合，进而使FGFR1调控的LDHA和PKM2的磷酸化水平升高，从而影响其催化活性。研究还通过细胞和体内实验，证明HULC通过调节糖酵解和氧化磷酸化之间的平衡促进肝癌增殖。

综上所述， 本研究阐明 长非编码RNA HULC调控有氧糖酵解的生理功能和分子调控机制。过去针对lncRNA的研究工作往往侧重于lncRNA通过调控基因表达参与细胞过程，而本研究则发现lncRNA分子能够直接与代谢酶相互作用参与调控肿瘤代谢重编程，为解析这类分子的功能与相关分子机制提供了新的证据。

博士研究生 王春晴、 李咏梅教授和硕士研究生 严帅为本文共同第一作者， 张宁教授、 陈瑞冰教授为本文通讯作者。

原文链接

https://www.nature.com/articles/s41467-020-16966-3

陈瑞冰，天津大学药物科学与技术学院教授。2005年毕业于北京大学化学与分子工程学院获得学士学位。2009年毕业于美国威斯康星大学麦迪逊分校获博士学位。主要研究方向是肿瘤蛋白质组学。曾获天津市“131”人才第二层次、天津市青年科技优秀人才、天津市青年人才托举工程等人才称号。目前已发表SCI收录学术论文四十篇，其中第一/通讯作者论文21篇，多篇论文发表在组学领域国际高水平期刊Nucleic Acids Research和 Molecular & Cellular Proteomics上。作为项目负责人主持国家重点研发计划子课题及国家自然科学基金面上项目等4项国家级项目，并主持天津市自然科学基金等省部级科研项目5项。现任中国质谱学会理事，及多个国际期刊审稿人。