肝癌中丙酮酸激酶同工酶的研究——Ⅰ.丙酮酸激酶和线粒体对ADP的竞争

以果糖-1,6-二磷酸(FDP)为底物,正常小鼠肝匀浆无克奈特瑞效应;但以磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)为底物,则在正常小鼠肝中也出现此效应;而小鼠Hep A 腹水肝癌(简称Hep A)细胞匀浆中由这两种底物所引起的此效应均十分明显。Hep A中,丙酮酸激酶(PyK)的活性为正常小鼠肝的4.7倍。在研究PyK 和克奈特瑞效应关系时发现:1.PyK 的底物PEP 可抑制线粒体中琥珀酸、丙酮酸和NADH 的氧化,而琥珀酸和NADH 又可抑制PEP 的酵解;2.加入从Hep A中纯化的K 型PyK,可抑制琥珀酸的氧化,加强PEP 对琥珀酸氧化的抑制,且其对FDP 氧化的抑制率和K 型PyK 的加入量成正相关;3.用L-苯丙氨酸抑制PyK 后,可减小PEP 对琥珀酸氧化的抑制,并使PEP 的酵解降低;4.加入氧化磷酸化的解联剂2,4-二硝基酚(DNP),可使PEP 的酵解随DNP 浓度的增加而增加;(5)加入正常小鼠肝的线粒体,可使正常小鼠肝匀浆的呼吸增高,酵解降低;并使Hep A 的克奈特瑞效应逆转。此外,加入外源性的ADP 既可促进呼吸,又可促进酵解;加入可消耗ADP 的磷酸肌酸和肌酸激酶,则使呼吸和酵解均降低。K 型PyK 加强PEP 对琥珀酸氧化的抑制效率也和ADP 的浓度密切相关。这些实验结果都证明:胞液中的PyK 和线粒体之间存在着对ADP 的竞争。并且胞液中增高的PyK 对ADP 的有效的夺取,很可能是导致癌瘤中克奈特瑞效应的一个重要机理。