腫瘤細(xì)胞代謝的研究是近年腫瘤領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。研究發(fā)現(xiàn)大部分的腫瘤促進(jìn)因子或抑制因子直接影響腫瘤細(xì)胞代謝分子。其中糖酵解分子的表達(dá)、活性及調(diào)控對(duì)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移、消退起著至關(guān)重要的作用。在腫瘤細(xì)胞增殖過(guò)程中，糖酵解所涉及的分子，包括轉(zhuǎn)運(yùn)分子、關(guān)鍵酶及限速酶，都成為新的抗腫瘤藥物靶點(diǎn)。相應(yīng)的，以腫瘤細(xì)胞代謝為靶向的新藥研發(fā)也成為當(dāng)今新型抗腫瘤藥物研發(fā)的主要方向之一。
6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2, 6-雙磷酸酶(PFKFB) 分子是目前受明顯關(guān)注的影響腫瘤代謝的一組分子。PFKFB是控制果糖-2, 6-二磷酸(F-2, 6-BP)水平的家族性雙功能酶。這類(lèi)酶的N端能在F-6-P與ATP存在的條件下合成F-2, 6-BP。相反的, PFKFB也能在果糖-2, 6-二磷酸酶C端作用下催化上述反應(yīng)的逆反應(yīng)，即F-2, 6-BP水解為F-6-P和無(wú)機(jī)正磷酸鹽。在葡萄糖的代謝過(guò)程中，6-磷酸果糖-1-激酶(PFK-1) 催化F-6-P轉(zhuǎn)變成果糖-1, 6-二磷酸(F-1, 6-BP)是關(guān)鍵的限速步驟。而PFKFB的產(chǎn)物F-2, 6-BP是PFK-1最強(qiáng)的激活劑。因此，抑制PFKFB的表達(dá)或活性進(jìn)而降低F-2, 6-BP水平，可顯著抑制PFK1的活性，進(jìn)而抑制細(xì)胞糖代謝，最終抑制細(xì)胞的增殖。相應(yīng)地，調(diào)節(jié)PFKFB及F-2, 6-BP的水平可以抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展。

哺乳動(dòng)物的PFKFB有4種異構(gòu)體，其中PFKFB3是目前與腫瘤最相關(guān)的PFKFB靶標(biāo)。PFKFB3編碼的6-磷酸果糖-2-激酶(PFK2)激酶活性較其磷酸酶活性高700余倍，而由PFKFB1、2、4編碼的PFK2其激酶活性比其磷酸酶活性稍高或兩者活性相當(dāng)。無(wú)論是實(shí)驗(yàn)性的離體及在體腫瘤生長(zhǎng)，都需要PFKFB3存在。很多來(lái)自人的腫瘤標(biāo)本中，與其相鄰近的正常細(xì)胞相比，腫瘤細(xì)胞中PFKFB3的表達(dá)明顯增高 ，這些腫瘤包括膠質(zhì)瘤、乳腺癌、結(jié)腸癌、肺癌、胰腺癌、前列腺癌及卵巢癌等。

來(lái)自佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院、廣州中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院、北京大學(xué)深圳研究生院的研究人員利用大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)，通過(guò)在感受態(tài)細(xì)胞BL21(DE3)中轉(zhuǎn)入PFKFB3原核質(zhì)粒，經(jīng)終濃度為25μg/ml的異丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)誘導(dǎo)，在16℃培養(yǎng)細(xì)菌過(guò)夜，表達(dá)PFKFB3重組蛋白。冰上超聲破菌，離心收集蛋白，通過(guò)鎳 (Ni) 柱親和層析和分子篩純化蛋白，運(yùn)用焦磷酸-磷酸果糖激酶 (PPi-PFK) 法測(cè)定PFKFB3酶活性。

蛋白豐度圖譜結(jié)果顯示，PFKFB3蛋白經(jīng)過(guò)Ni柱親和層析和分子篩純化后，基本只有1個(gè) PFKFB3的強(qiáng)吸收峰，純化效果良好。
 
應(yīng)用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定PFKFB3蛋白濃度為2~4μg/μl, 成功獲得了較高純度和濃度的PFKFB3重組蛋白。

通過(guò) PPi -PFK 酶活性分析法測(cè)得 PFKFB3 的果糖 -6- 磷酸 (F-6-P) 和三磷酸腺苷 (ATP) 位點(diǎn)的米氏常數(shù) (Km) 值分別為 142.5、34.21 μmol/L。

這項(xiàng)研究構(gòu)建了PFKFB3的原核表達(dá)載體，通過(guò)大腸桿菌表達(dá)后，提取純化PFKFB3蛋白并對(duì)其酶性質(zhì)進(jìn)行了測(cè)定，為PFKFB3結(jié)構(gòu)和功能的進(jìn)一步研究及抑制劑的篩選提供材料并奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：
[1].MAI Wei-qian, ZHENG Min-cheng.Expression, purification and enzyme activity determination of recombination protein PFKFB3.[J].Chin J Mod Drug Appl, Dec 2022, Vol. 16, No. 23