Probing the Hexosamine Biosynthetic Pathway in Human Tumor Cells by Multitargeted Tandem Mass Spectrometry
Notice bibliographique
Résumé
Cancer progression is accompanied by increases in glucose and glutamine metabolism, providing the carbon and nitrogen required in downstream anabolic pathways. Fructose-6P, glutamine, and acetyl-CoA are central metabolites and substrates of the hexosamine biosynthesis pathway (HBP) to UDP-N-acetylglucosamine (UDP-GlcNAc), an essential high-energy donor for protein glycosylation. Golgi and cytosolic glycosylation pathways are sensitive to UDP-GlcNAc levels, which in turn regulates metabolic homeostasis in a poorly understood manner. To study the hexosamine biosynthesis pathway in cancer cells, we developed a targeted approach for cellular metabolomics profiling by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Human cervical (HeLa) and prostate cancer (PC-3) cell lines were cultured in medium with increasing concentrations of glucose, glutamine, or GlcNAc to perturb the metabolic network. Principal component analysis indicated trends that were further analyzed as individual metabolites and pathways. HeLa cell metabolism was predominantly glycolytic, while PC-3 cells showed a greater dependency on extracellular glutamine. In both cell lines, UDP-GlcNAc levels declined with glucose but not glutamine starvation, whereas glutamine abundance increased UDP-GlcNAc levels 2-3-fold. GlcNAc supplementation increased UDP-GlcNAc 4-8-fold in both HeLa and PC-3 cells. GlcNAc supplementation in HeLa cells induced nonmonotonic changes in NADH/NAD+, NADPH/NADP+, reactive oxygen species, and reduced/oxidized glutathione. In PC-3 cells, GlcNAc supplementation also increased glucose and glutamine uptake and catabolism. Our results suggest that stimulation of the HBP in cancer cells regulates metabolism and redox potential, which might be exploited to target cancer cells.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».