بررسی جایگاه اتصال آنزیم هگزوکیناز روی غشای خارجی میتوکندری در سلول های سرطانی مغز

زمینه و هدف: در سرطان‌های مغز، منبع اصلی انرژی از مسیر گلیکولیز تأمین می‌شود. آنزیم شروع‌کننده این مسیر نیز هگزوکیناز نوع یک (HKI) می‌باشد. این آنزیم در دو جایگاه متفاوت به غشای خارجی میتوکندری متصل می‌شود. آنزیم متصل به جایگاه A به‌وسیله محصولش یعنی گلوکز 6-فسفات (G6P) از جایگاه خود آزاد می‌گردد. آنزیم متصل به جایگاه B به G6P غیرحساس است ولی به‌وسیله غلظت بالایی از نمک کائوتروپ KSCN از جایگاه خود رها می‌گردد. در مطالعه حاضر تغییرات احتمالی این جایگاه‌ها در سلول‌های سرطانی مغز انسان مورد بررسی قرار گرفته است. مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی برای رهاسازی آنزیم از جایگاه A از G6P 2 میلی‌مولار و جایگاه B از مخلوط 45 میلی مولار KSCN و KCl استفاده شد. هم‌چنین برای مسدود کردن جایگاه A از دی سیکلو هگزیل کربودی ایمید (DCCD) استفاده گردید. یافته‌ها: نتایج نشان داد DCCD که در میتوکندری مغز طبیعی با اتصال به گلوتامات 72 پورین میتوکندریایی، مانع اتصال هگزوکیناز به آن می‌گردد، در سلول‌های سرطانی گلیوما و آستروسایتوما قادر به اتصال به گلوتامات 72 نیست. براساس یافته‌های این پژوهش احتمالاً به دو دلیل، DCCD قادر نیست جایگاه A را در سلول‌های سرطانی مسدود نماید: 1- محل گلوتامات 72 پورین غشای خارجی میتوکندری در اثر سرطانی شدن تغییر کرده است و احتمالاً از یک محیط آب گریز به یک محیط آب دوست جابه‌جا شده است. بنابراین، DCCD قادر به مسدود‌کردن آن در محیط جدید نیست.2- با توجه به این‌که مطالعات نشان می‌دهد در غشای خارجی میتوکندری سلول‌های سرطانی نسبت به نوع طبیعی آن میزان خیلی زیادی کلسترول رسوب می‌کند؛ لذا سیالیت آن کاهش یافته و DCCD قادر به نفوذ در غشا نمی‌باشد. نتیجه‌گیری: در مجموع هر دو استدلال بالا نشان می‌دهد که غشای خارجی میتوکندری سلول‌های سرطانی نسبت به سلول‌های طبیعی هم به لحاظ میزان سیالیت آن و هم به لحاظ محل اتصال آنزیم هگزوکیناز دچار تغییر شده است.