Αφηρημένο

Ιστορικό

Οι αλλαγές στην κατανάλωση της γλυκόζης και της βιοσυνθετικής δραστηριότητας αμινοξέα, λιπίδια και τα νουκλεοτίδια είναι μεταβολικά αλλαγές για τη διατήρηση του πολλαπλασιασμού των κυττάρων σε καρκινικά κύτταρα. Αμετάκλητη απόδειξη αυτού του γεγονότος είναι το αποτέλεσμα Warburg η οποία ορίζει ότι τα καρκινικά κύτταρα προτιμά γλυκόλυση πάνω από οξειδωτική φωσφορυλίωση για να παράγουν ΑΤΡ. Ρυθμιστική δράση πάνω από τα μεταβολικά ένζυμα έχει ανοίξει ένα νέο παράθυρο για το σχεδιασμό πιο αποτελεσματικών θεραπειών κατά του καρκίνου. Αυτή η επιχείρηση δεν είναι ασήμαντο και η ανάπτυξη υπολογιστικών μοντέλων που συμβάλλουν στον εντοπισμό πιθανών ένζυμα για το σπάσιμο την ευρωστία των καρκινικών κυττάρων αποτελεί προτεραιότητα.

Μεθοδολογία /Κύρια Ευρήματα

Αυτή η εργασία παρουσιάζει μια constraint- βάση μοντελοποίηση των πιο πειραματικά μελετηθεί μεταβολικές οδούς που υποστηρίζουν τα καρκινικά κύτταρα:

γλυκόλυση

,

κύκλου TCA

,

πεντόζη φωσφορικό

,

glutaminolysis και οξειδωτική φωσφορυλίωση

. Για την αξιολόγηση της πρόβλεψης των ικανοτήτων της, μια μελέτη της κινητικής ανάπτυξης για

Hela

κυτταρικές σειρές επιτεύχθηκε και ποιοτικά σε σύγκριση με το

in silico

προβλέψεις. Επιπλέον, με βάση την καθαρή υπολογιστική κριτήρια, καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι μια σειρά από ένζυμα (όπως

γαλακτικής αφυδρογονάσης

και

πυροσταφυλική αφυδρογονάση

) εκτελεί έναν κεντρικό ρόλο στην ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων, τα ευρήματα υποστηρίζονται από μια πειραματική ομόλογό του.

Συμπεράσματα /Σημασία

οι μεταβολές στις μεταβολικές δραστηριότητα είναι ζωτικής σημασίας για την έναρξη και τη διατήρηση του φαινοτύπου του καρκίνου. Στην εργασία αυτή, αναλύσαμε τις ικανότητες φαινότυπος προέκυψε από την κατασκευασμένη μεταβολικό δίκτυο επιβεβαιώνεται από τα πιο πειραματικά μονοπάτια που μελετήθηκαν διατήρηση της ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων. Αξίζει να σημειωθεί ότι,

in silico

μοντέλο ήταν σε θέση να μοιάζουν με τις φυσιολογικές συνθήκες στα καρκινικά κύτταρα και με επιτυχία εντοπίστηκαν ορισμένα ένζυμα σήμερα μελετάται από το θεραπευτικό του αποτέλεσμα. Σε γενικές γραμμές, μπορούμε να παράσχει αποδείξεις ότι βασίζεται σε περιορισμούς μοντελοποίησης αποτελεί ένα πολλά υποσχόμενο υπολογιστική πλατφόρμα για: 1) την ενσωμάτωση υψηλής τεχνολογίας απόδοση και να δημιουργήσουν μια στιχομυθία μεταξύ των πειραματικών επικύρωση και

in silico

πρόβλεψη στο φαινότυπο των καρκινικών κυττάρων? 2) να διερευνήσει τη θεμελιώδη μεταβολικό μηχανισμό που προσδίδει ανθεκτικότητα στον καρκίνο? και 3) να προτείνει νέα μεταβολικό στόχους για αντικαρκινικές θεραπείες. Όλα αυτά τα ζητήματα είναι κεντρική για να εξερευνήσετε το μεταβολισμό των καρκινικών κυττάρων από τη σκοπιά της βιολογίας συστημάτων

Παράθεση:. Resendis-Antonio O, Checa Α, Encarnación S (2010) Μοντελοποίηση πυρήνα του μεταβολισμού στα καρκινικά κύτταρα: Τοπογράφος την Τοπολογία Πίσω από την Warburg Αποτέλεσμα. PLoS ONE 5 (8): e12383. doi: 10.1371 /journal.pone.0012383

Επιμέλεια: Raya Khanin, Memorial Sloan-Kettering,, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 17 του Μαρτίου, 2010? Αποδεκτές: 29 Ιουλίου του 2010? Δημοσιεύθηκε: 25 Αυγούστου του 2010

Copyright: © 2010 Resendis-Antonio et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε εν μέρει από το Εθνικό Συμβούλιο Επιστήμης και Τεχνολογίας (CONACYT-Μεξικό: επιχορήγηση 83.461) και Programa de Apoyo ένα Proyectos de Investigación e Innovación TECNOLOGICA-Universidad Nacional Autonoma de Mexico (PAPIIT: χορηγήσει IN203809-3). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

τα τελευταία χρόνια έχουμε γίνει μάρτυρες δηλωτικός προκαταβολές για τον εντοπισμό και την κατανόηση του ρόλου που μεμονωμένα γονίδια έχουν στη γένεση, την ανάπτυξη και την εξέλιξη για τον καρκίνο [1]. Ωστόσο, παρά τις σημαντικές προόδους στην γονιδιωματική επιστήμες στον εντοπισμό ογκογονίδια και καταστολείς όγκων, μια συστημική εξήγηση για το πώς αυτά τα γονίδια απορύθμιση τη φυσιολογική λειτουργία των γενετικών κυκλωμάτων και τον τρόπο ελέγχου της μπορούν να χρησιμοποιηθούν για το σχεδιασμό αποτελεσματικών φαρμάκων κατά του καρκίνου παραμένει μια μεγάλη πρόκληση στην συστημική βιολογία [2], [3], [4], [5], [6].

σε συνδυασμό με αυτό το μοριακό άποψη του καρκίνου, λεπτομερείς μελέτες παρακολούθησης τις μεταβολικές μεταβολές σε κύτταρα είναι μια πολλά υποσχόμενη λεωφόρος για την κατανόηση και πολλαπλασιασμός των κυττάρων ελέγχου σε καρκινικά κύτταρα [2], [7], [8]. Για παράδειγμα, οι ερευνητές έχουν μελετήσει εκτενώς την μιτοχονδριακή

ρ53

ικανότητα ογκοκατασταλτικό να προκαλέσει

επιδιόρθωσης του DNA

, διακοπή του κυτταρικού κύκλου και της απόπτωσης, αλλά πρόσφατα

p53

‘s ικανότητα να επηρεάζει αναπνοή και το μεταβολισμό της ενέργειας έχουν αποκαλυφθεί [9], [10]. Ομοίως, ενισχυμένη επίδραση στη γλυκόλυση, γαλακτικό (

lac

) την παραγωγή και τον έλεγχο της οξείδωσης λιπαρών οξέων που προέρχονται από

υποξία παράγοντες που διεγείρονται (HIF)

και

LKB1

ογκοκατασταλτικό είναι σαφείς παραδείγματα που συνδέουν τα γονίδια έκφρασης, το μεταβολισμό και φαινότυπο του καρκίνου [3].

σε αυτό συμφραζόμενα σύστημα, την ανάπτυξη των υπολογιστικών διαδικασίες ικανές να ελέγχουν τις φυσιολογικές αντιδράσεις σε καρκινικά κύτταρα από την άποψη των μεταβολικών τοπολογία του και γενετικών πληροφοριών αποτελεί ελκυστική στρατηγική για την κατανόηση, τον χαρακτηρισμό, το σχεδιασμό και τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας των φαρμάκων κατά του καρκίνου [11]. Σε αυτή την εργασία παρουσιάζουμε μια ανάλυση που βασίζεται σε περιορισμούς ενός μεταβολικού δικτύου που ολοκληρώνονται από έναν πυρήνα των μεταβολικών οδών που συμμετέχουν στην ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων:

γλυκόλυση

,

κύκλου TCA

,

πεντόζη μονοπάτια φωσφορικό (ΣΔΙΤ) και οξειδωτική φωσφορυλίωση

. Βασίζεται σε περιορισμούς μοντελοποίηση έχει αποδειχθεί ότι είναι μια επιτυχημένη παράδειγμα στη βιολογία συστημάτων για την περιγραφή και την εξερεύνηση των δυνατοτήτων φαινότυπο για μια ποικιλία οργανισμών που βασίζονται σε συγκεκριμένες αλληλουχίες του γονιδιώματος του και του μεταβολισμού τοπολογία [11], [12], [13], [14] [15]

κεντρικός στόχος αυτού του εγγράφου είναι διττός:. 1) η κατασκευή ενός μοντέλου προσομοίωσης μεταβολισμό που χρησιμεύει ως μια υπολογιστική βοηθητικό πλαίσιο για την περιγραφή και την κατανόηση φυσιολογική συμπεριφορά σε καρκινικά κύτταρα? και 2) ο προσδιορισμός των πιθανών στόχων μεταβολικών να επάγουν ένα μειωμένο φαινότυπο επί της ανάπτυξης καρκινικών κυττάρων. Για την ποιοτική αξιολόγηση των

in silico

αποτελέσματα που προκύπτουν από τη μεταβολική ανασυγκρότηση μας με εκείνες που παρατηρήθηκαν πειραματικά, καταφέραμε μια μελέτη της κινητικής ανάπτυξης για

Hela

κυτταρική σειρά. Επιπλέον, με βάση την υπολογιστική κριτήρια εντοπίσαμε κάποια ένζυμα με σχετική επίδραση στην ανάπτυξη των κυττάρων και τα συνέκριναν με εκείνα τα οποία θεωρούνται ως πιθανοί θεραπευτικοί στόχοι στη βιβλιογραφία.

Σε γενικές γραμμές, παρέχουμε αποδεικτικά στοιχεία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ότι βασίζεται σε περιορισμούς μοντελοποίηση ως πλατφόρμα για τη διαλεύκανση της βιοχημικό μηχανισμό που διέπουν την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων και ενδεχομένως να συμβάλουν προς την κατεύθυνση σχεδιασμό στρατηγικών για κλινικές θεραπείες για τον καρκίνο.

Αποτελέσματα

Πυρήνας του μεταβολισμού στα καρκινικά κύτταρα

από τότε η πρωτοποριακή παρατήρηση ότι η αερόβια γλυκόλυση στον καρκίνο [7] είναι προτιμότερη από

οξειδωτική φωσφορυλίωση

ως ένας μηχανισμός για να δημιουργήσει

ΑΤΡ από γλυκόζη, πολυάριθμα πειράματα έχουν υποστηρίξει και να επεκταθεί το σημαντικό ρόλο που μεταβολισμό έχουν στην μετασχηματισμός, πολλαπλασιασμό, αγγειογένεση και μετάσταση στον καρκίνο [16], [17], [18]. Έτσι, σάρωση ανθρώπινων όγκων με

τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων

(

PET

) [17] έχει επαληθεύσει ότι ένα υψηλό ποσοστό της πρόσληψης της γλυκόζης αποτελεί σήμα κατατεθέν των καρκινικών κυττάρων, προφανώς απαιτείται να παρέχουν προσαρμοστική πλεονεκτήματα όταν αντιμετωπίζουν όξινο και υποξικό περιβάλλον [19].

Υπό το φως αυτών των παρατηρήσεων, μια εξήγηση του γιατί η παραγωγή ενέργειας βασίζεται σε

γλυκόλυση

αντί για την πιο αποτελεσματική οδό οδηγείται από

οξειδωτική φωσφορυλίωση

στο

μιτοχόνδρια

[2], [16] απαιτεί υπολογιστικά μοντέλα σε θέση να λαμβάνει υπόψη όχι μόνο τις δύο οδούς, αλλά ένα ισχυρό μεταβολικό δίκτυο που περιέχει μεταβολικές διασυνδεσιμότητα του.

Έχοντας κατά νου αυτό συστημική άποψη, κατασκευάσαμε ένα μεταβολικό δίκτυο με αυτές τις μεταβολικές οδούς που έχουν καίριο ρόλο στην ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων:

γλυκόλυση

,

κύκλου TCA

,

πεντόζη φωσφορικό

,

glutaminolysis και οξειδωτική φωσφορυλίωση

[3], [16]. Σύμφωνα με τα πρωτόκολλα της ανασυγκρότησης, το δίκτυό μας βασίστηκε σε δημοσιευμένες γνώσεις για το μεταβολισμό των καρκινικών κυττάρων, τα βασικά θερμοδυναμικής και πληροφορίες διαμερισματοποίηση που σχετίζονται με κάθε μεταβολική αντίδραση στο εσωτερικό του κυττάρου, βλέπε πίνακα S1. Έτσι, για παράδειγμα, μελέτες στο

C

13 NMR φασματοσκοπία

απέδειξαν ότι glutaminolysis αποτελεί ενεργό μεταβολικό μονοπάτι σε ανθρώπινες κυτταρικές σειρές γλοιοβλαστώματος [8], και κατά συνέπεια, μία αντίδραση ζήτηση του

α- κετογλουταρικό

αντιπροσωπεύει ενδιάμεσος ένωση κατά μήκος της μετατροπής της γλουταμίνης σε γαλακτικό περιλήφθηκε στην ανοικοδόμηση. Επιπλέον, η ανασυγκρότηση συμπληρώθηκε με αντιδράσεις μεταφοράς για να μοιάζουν με τις φυσιολογικές συνθήκες που επικρατούν στα καρκινικά κύτταρα, ιδιαίτερα εκείνων που σχετίζονται με

γλυκόζης

κατανάλωσης,

γαλακτικό

παραγωγής και

υποξία

συνθήκες ,

βλέπε πίνακα S1

. Συνολικά, η ανοικοδόμηση μας ενσωματώνει 66 μεταβολίτες που συμμετέχουν στο 80 μεταβολικές αντιδράσεις που εκπροσωπούν

γλυκόλυση

,

πεντόζη φωσφορικό

,

κύκλου TCA

,

οξειδωτική φωσφορυλίωση

και

glutaminolysis

, καθώς και οι αντιδράσεις μεταφοράς των βασικών μεταβολιτών κυτταρικού πολλαπλασιασμού,

οξυγόνου,

υδρογόνου,

διοξείδιο του άνθρακα και

νερό

, βλέπε πίνακα S1 στο συμπληρωματικό υλικό.

Σχήμα 1

απεικονίζει την μεταβολική δικτύου που χρησιμοποιείται σε αυτή τη μελέτη. Μαθηματική αναπαράσταση αυτού του συνόλου των αντιδράσεων, μέσα από την στοιχειομετρική μήτρας, αποτελεί την κεντρική πλατφόρμα μας για την εξερεύνηση και την εκτίμηση των μεταβολικών ικανοτήτων δυνητικά οδηγεί τα καρκινικά κύτταρα [3], [16].

Ως αποτέλεσμα της αναζήτησης βιβλιογραφίας, έχουμε επιλέξει αυτές τις μεταβολικές οδούς που δυνητικά μπορεί να αποτελέσει μια μεταβολική πυρήνα στα περισσότερα καρκινικά κύτταρα. Πορτοκαλί, κόκκινο και πράσινο διακεκομμένες γραμμές υποδεικνύουν μεταβολίτες που συμμετέχουν σε άλλες βιοσυνθετικές οδούς, οι μεταβολίτες που μπορεί να μεταφερθεί από το κυτταρόπλασμα προς μιτοχόνδριο και οι μεταβολίτες που μπορεί να μεταφερθεί από μιτοχονδρίου προς κυτταρόπλασμα, αντίστοιχα. Διαμέρισμα πληροφορίες έχουν συμβολίζεται με το εξωτερικό περιβάλλον [e], κυτταρόπλασμα [c] και μιτοχονδρίων [m]. Το σύνολο των αντιδράσεων που ενσωματώνει αυτή την ανασυγκρότηση παρατίθενται στον Πίνακα S1.

Η

Dynamic βασίζεται σε περιορισμούς Μοντελοποίηση και της πειραματικής

αξιολόγηση

Πειραματική αξιολόγηση των αποτελεσμάτων και την υπόθεση συνάγεται από υπολογιστική μοντελοποίηση είναι που απαιτούνται για την εξασφάλιση υψηλής ποιότητας μεταβολική ανασυγκρότηση με ένα πραγματικό πεδίο για την εξήγηση και την πρόβλεψη της συμπεριφοράς των κυττάρων. Δεδομένου ότι η αυτάρκεια σε σήματα ανάπτυξης και τους μηχανισμούς για να αποφύγει την απόπτωση [20] σε καρκινικά κύτταρα συμβάλλει στην ανεξέλεγκτο πολλαπλασιασμό των κυττάρων, η σκοπιμότητα του μοντέλου μας για την προσομοίωση της ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων αποτελεί κύριο ζήτημα για την αξιολόγηση. Ως εκ τούτου, η δυναμική που βασίζεται σε περιορισμούς μοντελοποίηση εφαρμόστηκε στη μεταβολική ανοικοδόμηση απεικονίζεται στο

Σχήμα 1

. Σύμφωνα με αυτό το φορμαλισμό, ο ρυθμός ανάπτυξης υπολογίζεται υποθέτοντας την ύπαρξη ενός χαρακτηριστικού χρονικό διάστημα, κατά το οποίο ένα σταθερή κατάσταση για μεταβολίτης συγκεντρώσεις είναι μια εύλογη υπόθεση. Έτσι, υποθέτοντας ότι η φυσιολογική ρυθμό ανάπτυξης σε κάθε χρονική κλίμακα υπακούει αρχές βελτιστοποίησης, γραμμικού προγραμματισμού εφαρμόστηκε για τον προσδιορισμό του μεταβολικού προφίλ ροής που μεγιστοποιείται μια λειτουργία που σχετίζεται με ρυθμό ανάπτυξης [21], βλέπε παράγραφο μεθόδους.

Τα κακοήθη εξέλιξη απαιτεί κατάλληλα μηχανήματα μεταβολική κύτταρο προκειμένου να παρέχει την ενέργεια και βιοσυνθετικής ζήτηση που απαιτούνται για την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων. Για να ποσοτικοποιηθεί η ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων από την άποψη της μεταβολικής των δικτύων του και να συνδέουν την τοπολογία της ανοικοδόμησης με τον καρκίνο κυτταρική φυσιολογία, προχωρήσαμε για να κατασκευάσει μια αντικειμενική συνάρτηση που αντιπροσωπεύει μαθηματικά τις μεταβολικές απαιτήσεις που απαιτούνται για την επιτυχή ανάπτυξη των κυττάρων [11], [13 ], [22], [23].

Η σωστή επιλογή μιας αντικειμενικής συνάρτησης είναι ζωτικής σημασίας για τη μείωση της σταθερής κατάστασης στοιχειομετρικά εφικτή λύση σε ένα βέλτιστο χώρο λύση [22], [24]. Στο έργο αυτό η αντικειμενική συνάρτηση δημιουργήθηκε λαμβάνοντας υπόψη τις αναμενόμενες μεταβολίτες που υποστηρίζουν τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων [25]. Έτσι, με βάση την ανασκόπηση της βιβλιογραφίας και λαμβάνοντας υπόψη το σύνολο των μεταβολιτών ενσωμάτωση ανασυγκρότηση μας, σας προτείνουμε μια αντικειμενική συνάρτηση που αποτελείται από

γαλακτικό (lac)

,

ATP

,

ριβόζη 5- φωσφορικό (R5p)

,

οξαλοξικό (ΑΕΧ)

και

κιτρικό (CIT)

παραγωγής, έχουν επιλεγεί σύμφωνα με τα θεμελιώδη ρόλο τους ως 1) πρόδρομες ουσίες που απαιτούνται για την παραγωγή ενέργειας, 2) πρόδρομοι των αμινοξέων και νουκλεοτίδια και 3) ενδιάμεσα στη διατήρηση γλυκόλυση και την αναγωγική ισχύς που απαιτείται για τη βιοσύνθεση των άλλων κυτταρικών ενώσεων [25], [26]: όπου

γ

,

e

και

m

δηλώνουν τα διαμερίσματα που χρησιμοποιούνται για την ανασυγκρότηση (

κυτταρόπλασμα

,

εξωτερικό περιβάλλον

και

μιτοχόνδρια

αντίστοιχα).

Επιπλέον, κατάλληλη υπολογιστική αναπαράσταση των περιβαλλοντικών συνθηκών είναι απαραίτητη για την απόκτηση αξιόπιστων αποτελεσμάτων και ερμηνείες από το

in silico

διαδικασίες [24]. Ως εκ τούτου,

νεροχύτη

και

αντιδράσεις ζήτηση

συμπεριλήφθηκαν να καθορίσουν την κατάλληλη όρια μεταβολική να μιμούνται τις φυσιολογικές συνθήκες που επικρατούν γύρω καρκινικών κυττάρων, βλέπε Πίνακα S1. Μέσω αντιδράσεων νεροχύτη (που χρησιμεύουν για την εισαγωγή των εν λόγω μεταβολίτες που παράγονται ή καταναλώνονται από nonmetabolic κυτταρικές διεργασίες), εμείς εκπροσωπούμε

NADH

,

NAD

,

CO2,

διφωσφορικό

,

υδρογόνου,

νερό

,

διοξειδίου του άνθρακα

,

συνενζύμου Α

,

FAD

και

FADH2

. Με τη σειρά του, μέσω αντιδράσεων της ζήτησης (που είναι ασύμμετρες αντιδράσεις που επιτρέπουν τη συσσώρευση μιας ένωσης διαφορετικά δεν επιτρέπεται σε σταθερή κατάσταση μοντέλα λόγω των απαιτήσεων μάζας-εξισορρόπησης), ήμασταν σε θέση να περιλαμβάνει μια πηγή

ACCOA

,

ADP

και

οξυγόνου.

Επιπλέον, πλάσμα, μια άφθονη πηγή γλυκόζης και γλουταμίνης σε καρκινικά κύτταρα, εκπροσωπήθηκε από δύο αντιδράσεις της ζήτησης στην ανοικοδόμηση, βλέπε Εικόνα 1 και τον πίνακα S1. Προκειμένου να προσομοιώσει την κατανάλωση γλυκόζης, μια απλή μεταφορά της γλυκόζης που περιλαμβάνονται στο μεταβολικό ανακατασκευή, ενώ η κατανάλωση σε γλουταμίνη εκπροσωπήθηκε μέσω μιας εξωτερικής πηγής

2-οξογλουταρικό

, ένα από τα ενδιάμεσα προϊόντα της οδού glutaminolysis στην καρκινικά κύτταρα, βλέπε Σχήμα 1 [8].

Τέλος, σύμφωνα με τους όρους που διέπουν την υποξία περιβάλλον καρκινικών κυττάρων, όλες οι προσομοιώσεις περιορίζεται σε χαμηλά ποσοστά πρόσληψης οξυγόνου [27], δείτε λεπτομέρειες στον πίνακα S1.

περιορισμός βάσης μοντέλων: αξιολόγηση στόχος λειτουργία

για να αξιολογηθεί η φυσιολογική σημασία της προτεινόμενης αντικειμενική συνάρτηση, αποφασίσαμε να διερευνήσει το βαθμό στον οποίο ρυθμό ανάπτυξης που προέρχεται από τη δυναμική μοντελοποίηση βασίζεται σε περιορισμούς συνέπεσε με αυτό που λαμβάνονται από ένα κινητική μελέτη της ανάπτυξης του

Hela

κυτταρικές σειρές. Ως εκ τούτου, η

in silico

χρονική προφίλ του ρυθμού ανάπτυξης υπολογίστηκε καθορίζοντας μια αρχική κυτταρική πυκνότητα, μια πρώτη διαθέσιμη συγκέντρωση γλυκόζης και μια κατάλληλη χρονική κλίμακα για την ανάληψη σταθερή κατάσταση όρο, βλέπε ενότητα μεθόδους. Εν τω μεταξύ,

Hela

καρκινικές κυτταρικές γραμμές καλλιεργήθηκαν σε διάλυμα και μια αύξηση κινητική μελέτη ολοκληρώθηκε. Όπως περιγράφεται στο τμήμα των μεθόδων, πειραματικές μετρήσεις της κυτταρικής πυκνότητας σε

Hela

κύτταρα έγιναν με έξι αντίγραφα για εκτιμώμενα πειραματική αναπαραγωγιμότητα και με την παρακολούθηση της διαδικασίας κάθε 24 ώρες για πέντε ημέρες, βλέπε επίσης Σχήμα 2 (Β).

(Α) Συγκριτική ανάλυση μεταξύ του ρυθμού ανάπτυξης που λαμβάνεται πειραματικά και

in silico

. (Β) Μέσος όρος και τυπική απόκλιση που λαμβάνονται στις μετρήσεις κινητικής για

Hela

κυτταρικές σειρές. Όπως περιγράφεται στις μεθόδους, ο ρυθμός ανάπτυξης παρακολουθήθηκε κάθε 24 ώρες για πέντε ημέρες, και έξι επαναλήψεις λαμβάνονται για κάθε μέτρηση απορρόφησης. Στατιστικές ιδιότητες που χαρακτηρίζουν την κινητική ανάπτυξη στο

Οι Hela

κυτταρικές σειρές φαίνεται στο

Σχήμα 2 (Β)

, ενώ η χρονική συμπεριφορά της γλυκόζης ποσοστού πρόσληψης και εξωτερική συγκέντρωση που προβλέπεται από το

in silico

οι διαδικασίες που απεικονίζονται στο

(C)

και

(D)

, αντίστοιχα. Οι συντελεστές απόκλισης που λαμβάνεται σε κάθε μέτρηση που αναφέρθηκαν από τα κόκκινα σημεία στο (Β).

Η

Η συμβολή των μεταβολικών οντοτήτων στην αντικειμενική συνάρτηση έχει αναλάβει να έχουν την ίδια βαρύτητα στο ρυθμό ανάπτυξης, σε μια τέτοια τρόπο που αντί να χρησιμοποιεί ένα ποσοτικά κριτήρια για την αξιολόγηση της στιχομυθία μεταξύ του πειράματος και της μοντελοποίησης, εφαρμόστηκε μια ποιοτική διαδικασία με βάση την εξομάλυνση των προφίλ κυτταρικής πυκνότητας. Έτσι, προχωρώντας όπως περιγράφεται στην ενότητα μεθόδων, διαπιστώσαμε ότι μοντελοποίησης μας ήταν ικανή να επιτύχει μια κανονικοποιημένη προφίλ χρονική ανάπτυξη συγκρίσιμη με εκείνη που σχετίζεται με το

Hela

κυτταρικές γραμμές, βλέπε σχήμα 2.

φως αυτού του αποτελέσματος, θα υποθέσουμε ότι η αντικειμενική συνάρτηση που σχετίζεται με το μεταβολικό ανοικοδόμηση απεικονίζεται στο

Σχήμα 1

είναι δυνητικά σε θέση να διευκρινιστεί η μεταβολική ροή δραστηριότητας που απαιτείται για την παροχή του μεταβολικού ζήτηση για την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων. Αυτή είναι μια καθοριστική συμβολή στη μελέτη αυτή και αποτελεί τη ραχοκοκαλιά για την εξερεύνηση των σχέσεων μεταξύ γονιδιακή δραστηριότητα, το μεταβολισμό και φαινότυπο στον καρκίνο.

Στο silico

προσομοιώσεις

Υπολογιστικά μοντέλα βιολογικά συστήματα έχουν δύο γενικούς σκοπούς: 1) για να αναπαράγει ό, τι φυσιολογικά παρατηρείται και να κατανοήσουν τις αρχές τους βιολογικούς, και 2) να δημιουργήσει μια πλατφόρμα ικανή πρόβλεψης της κυτταρικό φαινότυπο όταν μεταβολικές αλλαγές που προκαλείται στο σύστημα. Έχοντας διαπιστώσει ότι

in silico

φαινότυπο αναπαράγει ποιοτικά το ρυθμό ανάπτυξης του

Hela

κυτταρικές σειρές, προχωρήσαμε με την έρευνα των μεταβολικών μηχανισμών που υποστηρίζουν τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων μέσω του

Ροή Ανάλυση Υπόλοιπο

(

FBA

), ένα

in silico

φορμαλισμό που ήταν χρήσιμη για τη διερεύνηση της σχέσης του γονότυπου-φαινότυπου για μια ποικιλία οργανισμών [11], [12], [13], [22], [23], [28]. Συγκεκριμένα, έχουμε χρησιμοποιήσει την ανοικοδόμηση του μεταβολισμού μας για τον εντοπισμό των βιοχημικών αντιδράσεων που έχουν ισχυρή επιρροή στον έλεγχο της ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων, έναν άξιο θέμα, όταν κάποιος επιθυμεί να προσδιορίσει τους στόχους του μεταβολισμού με ουσιαστικά αποτελέσματα σε θεραπείες για τον καρκίνο [6]. Για το σκοπό αυτό, το μεταβολικό στόχους με έναν κεντρικό ρόλο στην ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων ταυτοποιήθηκαν από δύο περιορισμούς:

χαμηλής ροής μεταβλητότητα

και

υψηλή ενζυματική essentiality

για την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων. Μαζί, αυτοί οι περιορισμοί αποτελούν υπολογιστικά κριτήρια για την επιλογή των εν λόγω ανεπιθύμητες ενέργειες που εξασφαλίζουν χαμηλό πλεονασμό στη σύνθεση μεταβολίτη με ένα μέγιστο αποτέλεσμα για τη μείωση του φαινοτύπου του. Έτσι, αυτή η υπολογιστική κριτήρια μας οδηγήσει να προσδιορίσει ένα σύνολο ενζύμων στόχων των οποίων η μεταβολική δραστηριότητα μπορεί να έχει άμεση επίδραση στην ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων, βλέπε Σχήμα 3.

Για να εντοπιστούν οι αντιδράσεις που θα μπορούσαν να έχουν κεντρικό ρόλο στην ανάπτυξη του καρκίνου ρυθμός, η ροή μεταβλητότητα και το ένζυμο essentiality ανάλυση πραγματοποιήθηκαν πάνω από όλα οι αντιδράσεις που περιλαμβάνονται στην ανοικοδόμηση. Στον πίνακα

(Α)

, οι μεταβολικές αντιδράσεις του οποίου η διαγραφή παράγει μια σημαντική μείωση στο ρυθμό ανάπτυξης επισημαίνονται με κόκκινο χρώμα. Αυτές οι αντιδράσεις που εξασφαλίζουν χαμηλή μεταβλητότητα και υψηλό βασικό χαρακτήρα αποτελούν το 27% του πλήρους μεταβολισμού ανασυγκρότηση και αυτά εμφανίζονται με κόκκινο χρώμα στον πίνακα

(Β)

. Ανταλλαγή και βυθίζονται αντιδράσεις εξαιρέθηκαν από την ανάλυση αυτή. συντομογραφία κωδικός:

Ενολάση (ENO)

,

αφυδρογονάση της 3-φωσφορικής αφυδρογονάσης (ΘΑΡΡ)

,

φωσφογλουκομουτάσης (pGMT)

,

πυροσταφυλική κινάση (ΡΥΚ)

,

τριόζης φωσφορικής ισομεράσης (ΤΡΙ)

,

γαλακτικής αφυδρογονάσης (LDH)

,

ριβόζη-5-φωσφορική ισομεράση (RPI)

,

αφυδρογονάσης πυροσταφυλικού (PDHm)

,

2-οξογλουταρικό αφυδρογονάσης (AKGDm)

,

cytrate συνθάσης (CSM)

,

Fumarate υδρατάση (FUMm)

,

αφυδρογονάση μηλικού (MDHm)

,

ηλεκτρική αφυδρογονάση (SUCD1m)

,

συνθετάση ηλεκτρυλο-CoA (SUCOAS)

.

Η

Η ευρωστία του συνόλου αυτών των ενζύμων στόχων όσον αφορά τις αναλογίες μεταξύ των συστατικών της αντικειμενικής συνάρτησης του στη συνέχεια επαληθεύτηκαν: Θα εφαρμοστεί κατ ‘επανάληψη το

in silico

ανάλυση σε ένα σύνολο αντικειμενικών συναρτήσεων των οποίων ισομοριακές εισφορές σε στοιχεία αντικειμενικής συνάρτησης δεν υποτεθεί. Με αυτό κατά νου, 1000 αντικειμενικών συναρτήσεων (με συστατικά που επιλέγονται από μια τυχαία ομοιόμορφη κατανομή κυμαίνεται από 0 έως 1 περίπου αριθμητικές τιμές που υπολογίστηκε για άλλους οργανισμούς [22]) έχουν ανακατασκευαστεί, και ενζύμων με

χαμηλής ροής μεταβλητότητα

και

υψηλή ενζυματική essentiality

εντοπίστηκαν σε κάθε υλοποίηση. Παρά ρυθμούς ανάπτυξης εξαρτάται από τις αναλογίες των συστατικών της αντικειμενικής συνάρτησης είναι εξαιρετικά, εντοπίσαμε ένα σύνολο ενζύμων που στο 99% του συνόλου των επιτευγμάτων υπάκουσε κριτήρια επιλογής,

δείτε

Σχήμα 4

. Μεταξύ των ενζύμων στόχων που προσδιορίζονται

in silico

, διαπιστώσαμε ότι κάποιοι συμμετάσχουν στο

γλυκόλυση

, όπως

φωσφογλουκομουτάσης (pGMT)

,

ενολάση (ΕΝΟ)

,

αφυδρογονάση 3-φωσφορικής αφυδρογονάσης (GAPD)

,

πυροσταφυλικής κινάσης (ΡΥΚ)

και

γαλακτικής αφυδρογονάσης (LDH)

. Συνεπής με αυτό το αποτέλεσμα, η ανάπτυξη φαρμάκων που στοχεύουν κυρίως γλυκόζη φάσεις μεταφοράς και φωσφορυλίωση σε γλυκολυτικά μονοπάτια έχουν δείξει ότι είναι μια λανθάνουσα θεραπευτική στρατηγική για τη μείωση του φαινοτύπου του καρκίνου [19], [27], [29].

Αντιδράσεις με υψηλό βασικό χαρακτήρα και χαμηλή μεταβλητότητα εντοπίστηκαν μέσα από ένα σύνολο 1000 αντικειμενικών συναρτήσεων με μη ισοδύναμα αναλογίες μεταξύ των συστατικών λειτουργία. Ως πίνακας δείχνει (Α), οι αντιδράσεις υπακούοντας τα δύο κριτήρια (κόκκινο σε μαύρο περιοχές) χαράχθηκαν πάνω από τα 1000 επιτεύγματα. Σε κάθε πραγματοποίηση, αυτά τα ένζυμα που υπακούουν το

in silico

κριτήρια που συμβολίζεται με μαύρο? όλοι οι άλλοι σε λευκό. Το ποσοστό των φορών αντιδράσεων υπάκουσε οι υπολογιστικές κριτήρια που απεικονίζονται στον πίνακα (Β). Στιβαρή ένζυμα που σχετίζονται με αυτή τη μελέτη (εξαιρουμένων των μεταφορέων, την ανταλλαγή και οι αντιδράσεις της ζήτησης) έχουν επισημανθεί με κόκκινο χρώμα. EX, DM και νεροχύτη υποδηλώνουν την ανταλλαγή, τη ζήτηση και να βυθιστεί αντιδράσεις στο κυτταρόπλασμα [c] και μιτοχονδρίων [μ] διαμερισμάτων.

Η

Επιπλέον, προτείνει βασίζεται σε περιορισμούς μοντελοποίηση ότι

γαλακτικής αφυδρογονάσης

μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μια μεταβολική σημείο έλεγχο της συμπεριφοράς φαινότυπο σε συμφωνία με προηγούμενες μελέτες,

δείτε

Σχήμα 5

[2], [3]. Συγκεκριμένα, υπήρξε πειραματική απόδειξη ότι η αναστολή του

γαλακτικής αφυδρογονάσης

προκαλεί μια μειωμένη δραστικότητα μερικών γλυκολυτικών ενζύμων και κατά συνέπεια μειώνει ρυθμό ανάπτυξης σε καρκινικά κύτταρα [30]. Παρακινημένος από το γεγονός αυτό και με σκοπό την περαιτέρω αξιολόγηση της υπολογιστικής ερμηνεία μας, αξιολογήσαμε σε ποιο βαθμό η μείωση της ενζυμικής ικανότητας του

γαλακτικής αφυδρογονάσης

επηρεάζει τη μεταβολική δραστηριότητα των ενζύμων που συμμετέχουν στο

γλυκόλυση

,

πεντόζη φωσφορικό

και

κύκλου TCA

. Όπως

Σχήμα 5 δείχνει

(πίνακας Α, Β και C), η ροή εκθέματα ανάλυση ισορροπία ότι μια αύξηση στη δραστικότητα του ενζύμου για το

γαλακτικής αφυδρογονάσης

ακολουθείται από μία αυξημένη μεταβολική δραστηριότητα επί

γλυκόλυση

και κάποια ένζυμα που συμμετέχουν στο

κύκλου TCA

και

πεντόζη φωσφορικό μονοπάτι

. Συνεπής με αυτή την

in silico

παρατήρηση, μια αύξηση της τάξης του

Έχει προταθεί γαλακτικού

παραγωγής είναι απαραίτητη προϋπόθεση τη στήριξη μετασχηματισμό των κυττάρων του όγκου μέσω της επίδρασης Warburg [31]. Για να επιβεβαιώσετε ότι αυτή η ιδιοκτησία είναι μια συνέπεια της γεωμετρίας της ροής χώρου σταθερής κατάστασης λύση και όχι των συγκεκριμένων επιλογών των αναλογιών στα συστατικά της αντικειμενικής συνάρτησης, μια nonbiased μέθοδο δειγματοληψίας Monte Carlo εφαρμόστηκε για τον χαρακτηρισμό των χώρων λύση [23], βλέπε κεφάλαιο μεθόδους. Όπως φαίνεται στο σχήμα 5 (D) δείχνει μια σημαντική συσχέτιση προέκυψε μεταξύ μεταβολική δραστηριότητα του γαλακτικής αφυδρογονάσης (

LDH

) και το πρώτο ένζυμο στη γλυκόλυση:

φωσφογλυκομουτάσης

(

PDGM

) . Μια μείωση της τάξης του

LDH

τείνει να σχετίζεται με μια μείωση στο μεταβολισμό της γλυκόζης μέσω της

PDGM

, ως εκ τούτου, μας

in silico

ανάλυση δείχνει

LDH

ως ένα σημείο ελέγχου στο μεταβολισμό των καρκινικών κυττάρων.

Γαλακτική αφυδρογονάση (LDH)

έχει προταθεί ως μια βασική μεταβολικό έλεγχο επί της ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων με σημαντικό ρόλο στο αποτέλεσμα Warburg. Πάνελ (Α), (Β) και (Γ) δείχνουν τα αποτελέσματα που παραλλαγές του

LDH

δραστηριότητα έχει σε ορισμένα ένζυμα που συμμετέχουν στο

γλυκόλυση

,

κύκλου TCA

και

πεντόζη φωσφορικό

, αντίστοιχα. Η μεταβολική δραστηριότητα των αυξήσεων LDH από κάτω προς τα πάνω. Πίνακας

(D)

δείχνει τη συσχέτιση μεταξύ ροή δραστηριότητας του

LDH

και

φωσφογλουκομουτάσης (pGMT)

λαμβάνονται μέσω δειγματοληψίας η μηδενική χώρο του στοιχειομετρική μήτρας. αεροπλάνο φάση φαινοτύπου για

γλυκόζης-6-φωσφορικής γλυκόζης

(

G6PDH

) και

transketolase

(

TKT1

), ένζυμα ποσοτικοποίηση της δραστηριότητας της οξειδωτικής και μη-οξειδωτική κλάδους της φωσφορικής πεντόζης, απεικονίζεται στον πίνακα (Ε). Λευκά βέλη δείχνουν την κατεύθυνση κατά την οποία οι μεταβολικές αυξήσεις ροή.

Η

Από την άλλη πλευρά, η υπολογιστική πλατφόρμα μας δείχνει ότι

πυροσταφυλική αφυδρογονάση (PDHm

) μπορεί να εκτελέσει έναν κεντρικό ρόλο στην προώθηση των κυττάρων πολλαπλασιασμός λόγω των χαμηλών

ροής μεταβλητότητα

του και την υψηλή

ενζυματική essentiality

για το μεταβολισμό σε ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων, βλέπε Εικόνα 4 (Α). Σε συμφωνία με αυτό το εύρημα, υπάρχουν ενδείξεις ότι η μεταβολική αναστολή

PDHm

συμβάλλει στην μεταβολισμό Warburg και ενισχύει κακοήθη φαινότυπο σε ανθρώπινα λαιμό και το κεφάλι καρκινώματα πλακωδών [26], [32]. Η παρατήρηση αυτή θα μπορούσε να έχει νόημα υπό το φως των πρόσθετων ρυθμιστικών συστατικών ενσωμάτωση αυτή τη μεταβολική παζλ. Πρώτον, κατάσταση υποξίας στους όγκους επάγει την ενεργοποίηση του

HIF (υποξία επαγώγιμοι Factor)

, η οποία με τη σειρά της ενεργοποιεί

πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης κινάσης 1

, ένα ένζυμο που ρυθμίζει αρνητικά την καταλυτική δραστικότητα του

PDHm

. Επιπλέον, η αερόβια

γλυκόλυση

ενισχύεται από το γεγονός ότι

HIF

επάγει την υπερπαραγωγή των ενζύμων που συμμετέχουν στη γλυκολυτική οδό και γαλακτικό παραγωγή [31]. Συνολικά, η ενίσχυση της επίδρασης Warburg και μείωση δραστηριότητα του

PDHm

φαίνεται να είναι μια μεταβολική απόκριση που προσδίδει επιλεκτικό πλεονέκτημα για επιβίωση και τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων.

Με σκοπό την αποτύπωση πώς ανάπτυξης σε καρκινικά κύτταρα μπορεί να διαφέρουν κατά την αλλαγή των μεταβολικών δραστηριοτήτων σε δύο

PDHm

και

γλυκόζης μεταφοράς

, έχουμε καταφέρει

αεροπλάνο φαινοτυπική φάση

ανάλυση, μια υπολογιστική διαδικασία για να εξερευνήσετε οπτικά πόσο αντικειμενική συνάρτηση συμπεριφέρεται όταν ροή παραλλαγές πάνω από δύο ανεξάρτητες μεταβολικές αντιδράσεις συμβαίνει [21], [23]. Αξίζει να σημειωθεί ότι, όπως Σχήμα 6 (Β) δείχνει, η ανάλυσή μας δείχνει ότι σε ποσοστό πρόσληψης γλυκόζης λύση μείωση στο

PDHm

ενζυμική δραστηριότητα μπορεί να βελτιώσει το ρυθμό ανάπτυξης φαινότυπο σε κυτταρικές σειρές καρκίνου, βέλος στην περιοχή I. Παρά το γεγονός ότι το αποτέλεσμα αυτό είναι σε συμφωνία με κάποιες πειραματικές εκθέσεις, υπολογιστικό μοντέλο μας προβλέπει την ύπαρξη ενός ορίου στο

PDHm

οποίων η μειωμένη δραστηριότητα θα μπορούσε να είναι επωφελής για τη σύλληψη της ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων (περιοχή II), ένα αποτέλεσμα που απαιτεί οπίσθια πειραματική επαλήθευση.

Πίνακας (α) είναι μια τρισδιάστατη αναπαράσταση του πως μεταβολικής δραστηριότητας αφυδρογονάσης ηλεκτρικού και επηρεάζουν την ανάπτυξη ρυθμού πρόσληψης γλυκόζης. Όπως πινάκων

(Β) και (Γ)

δείχνουν,

in silico

μοντέλων μας οδηγεί να εντοπίσει κάποιες περιοχές όπου παραλλαγές στο

πυροσταφυλική αφυδρογονάση

και

fumarate Υδρατάση

, και τα δύο σχετίζονται με την δραστηριότητα καταστολέα όγκου, μπορεί να οδηγήσει σε διαφορετικούς φαινοτύπους. Λευκές γραμμές υποδεικνύουν την κατεύθυνση κατά την οποία η μεταβολική ροών αύξηση? μαύρες γραμμές, η κατεύθυνση στην οποία μειώνονται. Η πιθανή επίδραση που πυροσταφυλικό δραστηριότητα κινάσης μπορεί να παράγει για την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων απεικονίζεται στο

(D)

. Στον πίνακα

(D)

στόχος συστατικά λειτουργία επιλέχθηκαν ως εξής:

γ

ATP

= 12,47,

γ

Γαλακτική

= 0.13,

γ

NADPH

= 0,93,

γ

R5p

= 0,6,

γ

NAD

= 0.89,

γ

ΑΕΧ

= 0.75,

γ

ATP [m]

= 17.09 και

γ

Citrate

= 0.55. Η δραστηριότητα ροή όριο συμβολίζεται από μια κόκκινη γραμμή.

Η

Βελτιστοποίηση της αντικειμενικής συνάρτησης μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι

glutaminolysis

, ξεκινώντας από το

γλουταμίνη

ρυθμού πρόσληψης και τελειώνει με παραγωγή γαλακτικού, είναι ένα ενεργό μονοπάτι κατά την διάρκεια της ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων. Από λειτουργική και βιολογική άποψη,

glutaminolysis

εκτελεί έναν θεμελιώδη ρόλο στην αναπλήρωση

TCA κύκλο

και δημιουργία επιπλέον αναγωγική ισχύς που απαιτείται για τη βιοσύνθεση των λιπαρών οξέων. Επιπλέον, μας

in silico

ανάλυση δείχνει ότι

fumarate Υδρατάση (FUMm)

και

ηλεκτρική αφυδρογονάση (SUCD1m)

μπορούν να χρησιμοποιηθούν ανεξάρτητα ως μεταβολικό στόχους για τη ρύθμιση του κυτταρικού πολλαπλασιασμού, βλέπε Σχήμα 6Α και το αεροπλάνο φάση Γ Φαινότυπος επιτυγχάνεται μέσω αυτών των ενζύμων μας επιτρέπει να συμπεράνουμε ότι όταν δραστηριότητα των

FUMm

(

SUCD1M

) μειώνεται διαφορετικές περιοχές που χωρίζονται από μια οριακή τιμή που εντοπίστηκαν. Όπως μπορεί να εκτιμηθεί στο

Σχήμα 6

(Α)

και

(Β)

, όταν μεταβολική δραστηριότητα στο

FUMm

ή

SUCD1M

μειώνεται, ο ρυθμός ανάπτυξης φαινοτύπου σε περιοχή Ι ενισχύεται ενώ στην περιοχή III ανάγεται. Είναι ενδιαφέρον ότι, η συμπεριφορά φαινότυπο που παρατηρείται στην περιοχή Ι είναι σύμφωνα με το γεγονός ότι

FUMm ή SUCD1m

μπορεί να συμμετέχει ως καταστολέας όγκου όταν ενζυματική δράση της είναι ελλιπής [33]. Ακόμα κι αν το μοντέλο μπορεί να αισθανθεί την επίδραση ότι η ενζυματική δραστηριότητα του

FUMm

ή

SUCD1m

έχει στο ρυθμό ανάπτυξης του καρκίνου, απαιτείται περαιτέρω ανάλυση για να εκτιμηθεί εάν

in silico

ερμηνεία με την περιοχή ΙΙ και ΙΙΙ έχει μια βιολογική έννοια.

Έχουμε τονίσει ότι στις προσομοιώσεις μας μιτοχόνδρια που προέρχονται από

κιτρικό

συνιστά θεμελιώδη μεταβολίτη να βελτιστοποιηθεί για την υποστήριξη του πολλαπλασιασμού των κυττάρων. Ως αποτέλεσμα, το χαμηλό κιτρικό μεταφορά από μιτοχόνδρια προς κυτταρόπλασμα προκαλεί μειωμένη επίδραση στο

in silico

ρυθμό ανάπτυξης. Συνεπής με δημοσιευμένες διαπιστώσεις, η αναστολή της

ΑΤΡ κιτρική λυάση

συμμετέχουν στην μετατροπή των μιτοχονδρίων που προέρχονται από κιτρικό σε

ακετυλο-συνενζύμου Α

στο κυτταρόπλασμα εμποδίζει τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων και την ανάπτυξη του όγκου λόγω της κεντρικής του ρόλου της ως ένας πρόδρομος για τα λιπίδια [2], [34]. Ακόμα κι αν η αναστολή της

ΑΤΡ κιτρική λυάση

και χαμηλή

κιτρικό

μεταφορές έχουν το τελικό αποτέλεσμα τη μείωση του

ακετυλο-συνενζύμου Α

, μια πιο λεπτομερής ανάλυση θα πρέπει να εξεταστεί στο μέλλον ανακατασκευές .