Impact of Cancer-Associated PKM2 Mutations on Enzyme Activity and Allosteric Regulation: Structural and Functional Insights into Metabolic Reprogramming
Notice bibliographique
Résumé
Mammalian pyruvate kinase M2 (PKM2) is a key regulator of glycolysis and is highly expressed in proliferative tissues including tumors. Mutations in PKM2 have been identified in various cancers, but their effects on enzyme activity and regulation are not fully understood. This study investigates the structural and functional effects of cancer-associated PKM2 mutations on enzyme kinetics, allosteric regulation, and oligomerization. Using computational modeling, X-ray crystallography, and biochemical assays, we demonstrated how these mutations impact PKM2 activity, substrate binding, and allosteric activation via fructose-1,6-bisphosphate (FBP), contributing to altered enzyme function. In this study, we characterized four cancer-associated PKM2 mutations (P403A, C474S, R516C, and L144P) using computational, structural, and biochemical approaches. Computational modeling revealed disruptions in allosteric signaling pathways, particularly affecting the communication between regulatory sites and the active site. X-ray crystallography demonstrated local conformational changes in the hinge and FBP-binding regions, leading to a shift from the active tetrameric state to a less active dimeric state, particularly in the C474S and R516C mutants. The mutants exhibited reduced maximal velocity, reduced substrate affinity, and altered activation by the allosteric activator fructose-1,6-bisphosphate (FBP). Under alkaline pH conditions, mimicking the tumor microenvironment, these mutations further destabilized the PKM2 oligomeric state, favoring the formation of lower-order species. Our findings suggest that PKM2 is highly sensitive to mutations, and these alterations may contribute to metabolic reprogramming in cancer cells by impairing its enzymatic regulation.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».