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최은영
최은영 (Un Yung Choi) 저자 이메일 보기
University of Southern California
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Oncogenic human herpesvirus hijacks proline metabolism for tumorigenesis
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Abstract

Three-dimensional (3D) cell culture is well documented to regain intrinsic metabolic properties and to better mimic the in vivo situation than two-dimensional (2D) cell culture. Particularly, proline metabolism is critical for tumorigenesis since pyrroline-5-carboxylate (P5C) reductase (PYCR/P5CR) is highly expressed in various tumors and its enzymatic activity is essential for in vitro 3D tumor cell growth and in vivo tumorigenesis. PYCR converts the P5C intermediate to proline as a biosynthesis pathway, whereas proline dehydrogenase (PRODH) breaks down proline to P5C as a degradation pathway. Intriguingly, expressions of proline biosynthesis PYCR gene and proline degradation PRODH gene are up-regulated directly by c-Myc oncoprotein and p53 tumor suppressor, respectively, suggesting that the proline-P5C metabolic axis is a key checkpoint for tumor cell growth. Here, we report a metabolic reprogramming of 3D tumor cell growth by oncogenic Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus (KSHV), an etiological agent of Kaposi’s sarcoma and primary effusion lymphoma. Metabolomic analyses revealed that KSHV infection increased nonessential amino acid metabolites, specifically proline, in 3D culture, not in 2D culture. Strikingly, the KSHV K1 oncoprotein interacted with and activated PYCR enzyme, increasing intracellular proline concentration. Consequently, the K1-PYCR interaction promoted tumor cell growth in 3D spheroid culture and tumorigenesis in nude mice. In contrast, depletion of PYCR expression markedly abrogated K1-induced tumor cell growth in 3D culture, not in 2D culture. This study demonstrates that an increase of proline biosynthesis induced by K1-PYCR interaction is critical for KSHV-mediated transformation in in vitro 3D culture condition and in vivo tumorigenesis.

cancer metabolism, proline metabolism, pyrroline-5-carboxylate reductase (PYCR), Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus (KSHV), K1

논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2020년 03월 (BRIC 등록일 2020-03-26)
- 연구진: 국내+국외 연구진
- 분야: Microbiology
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  댓글 2
회원작성글 cwy87  (2020-03-31 11:25)
고생하셨어요 축하드립니다!!
회원작성글 grc_ljw  (2020-03-31 11:37)
선배님 축하드립니다!
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