Metabolisches Profiling von Krebszellen enthüllt genombreite Wechselwirkungen zwischen transkriptionalen Regulatoren und Metabolismus

Die transkriptionale Neuprogrammierung des zellulären Metabolismus ist ein Kennzeichen von Krebs. Systematische Ansätze zur Untersuchung der Rolle von transkriptionalen Regulatoren (TRs) bei der Vermittlung der metabolischen Umorganisation von Krebs fehlen jedoch. Hier erstellen wir eine genomweite Karte der TR-Metabolit-Assoziationen in menschlichen Zellen mit einem kombinierten rechnerischen-experimentellen Rahmen für großangelegtes metabolisches Profiling von adhärenten Zelllinien. Durch die Integration intrazellulärer metabolischer Profile von 54 Krebszelllinien mit transkriptomischen und proteomischen Daten entschlüsselten wir einen großen Raum von Assoziationen zwischen TRs und Stoffwechselwegen. Wir fanden eine globale regulatorische Signatur, die den Glukose- und Ein-Kohlenstoff-Metabolismus koordiniert, was darauf hindeutet, dass die Regulation des Kohlenstoffmetabolismus bei Krebs vielfältiger und flexibler sein könnte, als bisher anerkannt. Hier zeigen wir, wie diese TR-Metabolit-Karte als Ressource dienen kann, um TRs vorherzusagen, die möglicherweise für die metabolische Transformation in patientenabgeleiteten Tumorstichproben verantwortlich sind, und somit neue Chancen im Verständnis der Krankheitsätiologie, der Auswahl therapeutischer Behandlungen und bei der Gestaltung von Modulatoren von krebsbezogenen TRs eröffnet.