Published January 1, 2018 | Version v1
Publication Open

Human asparagine synthetase associates with the mitotic spindle

  • 1. Mahidol University
  • 2. University of California, San Diego
  • 3. Chulalongkorn University

Description

Cancer cells are characterized by extensive reprogramming of metabolic pathways in order to promote cell division and survival. However, the growth promotion effects of metabolic reprogramming can be due to moonlighting functions of metabolic enzymes as well as the redirection of flux through particular pathways. To identify metabolic enzymes that might have potential moonlighting functions in oncogenesis, we have examined recent screens of the yeast GFP strain collection for metabolic enzymes that have been implicated in cancer metabolism with an unusual subcellular localization. Asparagine synthetase forms filaments in yeast in response to nutrient limitation and is part of a pathway that is a chemotherapy target in acute lymphoblastic leukemia. Interestingly, while yeast asparagine synthetase forms cytoplasmic filaments in response to nutrient stress, human asparagine synthetase is associated with the centrosomes and mitotic spindles. This localization is disrupted by both nocodazole and asparaginase treatments. This failure to localize occurs even though asparagine synthetase is highly upregulated in response to asparaginase treatment. Together, these results argue that human asparagine synthetase undergoes regulated recruitment to the mitotic spindles and that it may have acquired a second role in mitosis similar to other metabolic enzymes that contribute to metabolic reprogramming in cancer cells.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تتميز الخلايا السرطانية بإعادة برمجة واسعة للمسارات الأيضية من أجل تعزيز انقسام الخلايا والبقاء على قيد الحياة. ومع ذلك، يمكن أن تكون تأثيرات تعزيز النمو لإعادة البرمجة الأيضية ناتجة عن وظائف الإضاءة الإضافية للإنزيمات الأيضية بالإضافة إلى إعادة توجيه التدفق عبر مسارات معينة. لتحديد الإنزيمات الأيضية التي قد يكون لها وظائف ضوئية محتملة في تكوين الأورام، قمنا بفحص الشاشات الحديثة لجمع سلالة GFP الخميرة للإنزيمات الأيضية التي تورطت في استقلاب السرطان مع توطين تحت خلوي غير عادي. يشكل إنزيم الهليون خيوطًا في الخميرة استجابةً لمحدودية المغذيات وهو جزء من مسار مستهدف للعلاج الكيميائي في سرطان الدم الليمفاوي الحاد. ومن المثير للاهتمام، في حين أن تخليق الهليون الخميرة يشكل خيوط السيتوبلازمية استجابة للإجهاد الغذائي، يرتبط تخليق الهليون البشري بالجسيمات المركزية والمغازل الانقسامية. يتم تعطيل هذا التوطين عن طريق كل من علاجات النوكودازول والأسباراجيناز. يحدث هذا الفشل في التوطين على الرغم من أن إنزيم الهليون الاصطناعي يتم تنظيمه بشكل كبير استجابةً لعلاج إنزيم الهليون. تجادل هذه النتائج معًا بأن إنزيم الهليون البشري يخضع للتجنيد المنظم للمغازل الانقسامية وأنه ربما اكتسب دورًا ثانيًا في الانقسام المتساوي على غرار الإنزيمات الأيضية الأخرى التي تساهم في إعادة برمجة التمثيل الغذائي في الخلايا السرطانية.

Translated Description (French)

Les cellules cancéreuses sont caractérisées par une reprogrammation étendue des voies métaboliques afin de favoriser la division cellulaire et la survie. Cependant, les effets de la reprogrammation métabolique sur la promotion de la croissance peuvent être dus aux fonctions de clair de lune des enzymes métaboliques ainsi qu'à la redirection du flux par des voies particulières. Pour identifier les enzymes métaboliques qui pourraient avoir des fonctions potentielles de clair de lune dans l'oncogenèse, nous avons examiné des criblages récents de la collection de souches de levure GFP pour les enzymes métaboliques qui ont été impliquées dans le métabolisme du cancer avec une localisation sous-cellulaire inhabituelle. L'asparagine synthétase forme des filaments dans la levure en réponse à la limitation des nutriments et fait partie d'une voie qui est une cible de chimiothérapie dans la leucémie lymphoblastique aiguë. Fait intéressant, alors que l'asparagine synthétase de levure forme des filaments cytoplasmiques en réponse au stress nutritif, l'asparagine synthétase humaine est associée aux centrosomes et aux fuseaux mitotiques. Cette localisation est perturbée par les traitements au nocodazole et à l'asparaginase. Cette incapacité à localiser se produit même si l'asparagine synthétase est fortement régulée à la hausse en réponse au traitement à l'asparaginase. Ensemble, ces résultats soutiennent que l'asparagine synthétase humaine subit un recrutement régulé vers les fuseaux mitotiques et qu'elle a peut-être acquis un deuxième rôle dans la mitose similaire à d'autres enzymes métaboliques qui contribuent à la reprogrammation métabolique dans les cellules cancéreuses.

Translated Description (Spanish)

Las células cancerosas se caracterizan por una extensa reprogramación de las vías metabólicas con el fin de promover la división celular y la supervivencia. Sin embargo, los efectos de promoción del crecimiento de la reprogramación metabólica pueden deberse a las funciones de luz de luna de las enzimas metabólicas, así como a la redirección del flujo a través de vías particulares. Para identificar las enzimas metabólicas que podrían tener funciones potenciales de luz de luna en la oncogénesis, hemos examinado exámenes recientes de la colección de cepas GFP de levadura para las enzimas metabólicas que se han implicado en el metabolismo del cáncer con una localización subcelular inusual. La asparagina sintetasa forma filamentos en la levadura en respuesta a la limitación de nutrientes y es parte de una vía que es un objetivo de quimioterapia en la leucemia linfoblástica aguda. Curiosamente, mientras que la asparagina sintetasa de levadura forma filamentos citoplasmáticos en respuesta al estrés por nutrientes, la asparagina sintetasa humana se asocia con los centrosomas y los husos mitóticos. Esta localización se ve interrumpida por los tratamientos con nocodazol y asparaginasa. Esta incapacidad para localizar ocurre a pesar de que la asparagina sintetasa está altamente regulada en respuesta al tratamiento con asparaginasa. En conjunto, estos resultados argumentan que la asparagina sintetasa humana sufre un reclutamiento regulado a los husos mitóticos y que puede haber adquirido un segundo papel en la mitosis similar a otras enzimas metabólicas que contribuyen a la reprogramación metabólica en las células cancerosas.

Files

bio038307.full.pdf.pdf

Files (93 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
93 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يرتبط توليف الأسباراجين البشري بالمغزل الفتيلي
Translated title (French)
L'asparagine synthétase humaine s'associe au fuseau mitotique
Translated title (Spanish)
La asparagina sintetasa humana se asocia con el huso mitótico

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2900521208
DOI
10.1242/bio.038307

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1965543435
  • https://openalex.org/W1966435120
  • https://openalex.org/W1967362639
  • https://openalex.org/W2009994916
  • https://openalex.org/W2014058353
  • https://openalex.org/W2034659589
  • https://openalex.org/W2052543023
  • https://openalex.org/W2117692326
  • https://openalex.org/W2120429556
  • https://openalex.org/W2122289467
  • https://openalex.org/W2134193340
  • https://openalex.org/W2160897547
  • https://openalex.org/W2168963874
  • https://openalex.org/W2168980975
  • https://openalex.org/W2266484479
  • https://openalex.org/W2329017376
  • https://openalex.org/W2338525783
  • https://openalex.org/W2413885066
  • https://openalex.org/W2479063253
  • https://openalex.org/W2610668134
  • https://openalex.org/W2985781586