2024年3月28日,美国西北大学的研究人员在Science上发表了题为Pyrimidines maintain mitochondrial pyruvate oxidation to support de novo lipogenesis的文章。
细胞嘌呤,尤其是 5′-三磷酸腺苷(ATP)为许多代谢反应提供了燃料,但人们对嘧啶对细胞代谢的直接影响却知之甚少。
研究人员发现,嘧啶而非嘌呤能通过调节丙酮酸脱氢酶(PDH)的活性来维持丙酮酸氧化和三羧柠檬酸(TCA)循环。PDH 的活性需要足够的底物和辅助因子,包括焦磷酸硫胺素(TPP)。细胞中嘧啶的消耗会减少硫胺素焦磷酸的合成,这一反应由硫胺素焦磷酸激酶 1(TPK1)完成,据报道,TPK1 利用 ATP 使硫胺素(维生素 B1)磷酸化。
研究人员发现,尿苷-5′-三磷酸(UTP)是 TPK1 的首选底物,可促进细胞 TPP 合成、PDH 活性、TCA 循环活性、脂肪生成和脂肪细胞分化。因此,UTP 是利用维生素 B1 维持丙酮酸氧化和脂肪生成所必需的。