丙酮酸激酶家族催化糖酵解途径中的最后一步限速反应,其M2亚型（PKM2）在快速增殖的肿瘤细胞中特异性高表达,并可通过其在细胞质中的代谢酶功能和在细胞核内的非代谢酶功能共同促进肿瘤细胞增殖。近年研究发现,PKM2的功能受到乙酰化、磷酸化、O-Glc NAc糖基化等多种翻译后修饰的调节。其中,O-Glc NAc糖基化被认为是一种能够灵敏感受细胞微环境中营养波动的蛋白质翻译后修饰,受糖基转移酶OGT和糖基水解酶OGA的调节。本实验室前期研究表明,PKM2的O-Glc NAc修饰水平确实受到营养波动的灵敏调节,且对其代谢酶功能和非代谢酶功能的调节非常重要。我们同时发现,表皮生长因子（EGF）也能上调PKM2 O-Glc NAc修饰,但其机制并不清楚,本研究拟对EGF调节PKM2 O-Glc NAc修饰的作用机制进行探究。我们首先选取了多种表达EGFR的细胞系,发现EGF促进PKM2 O-Glc NAc修饰的现象在高表达EGFR的细胞系中普遍发生。其次,为了探究EGF上调PKM2的O-Glc NAc修饰的作用机制,我们通过免疫共沉淀和免疫蛋白印迹技术对EGF刺激条件下糖基转移酶OGT的表达以及OGT与PKM2的结合情况进行检测。结果发现,EGF可以通过促进PKM2与OGT的结合,上调PKM2的O-Glc NAc修饰水平。第三,PKM2是酪氨酸磷酸化的结合蛋白,因此,为了鉴定PKM2与OGT的结合位点,我们构建了多个OGT酪氨酸磷酸化位点突变型质粒。实验结果显示,EGF可以上调OGT的Y844和Y976的磷酸化并促进OGT与PKM2的结合。第四,O-Glc NAc修饰可以促进PKM2入核发挥其非代谢酶功能。为了探究EGF介导的PKM2与OGT结合是否有利于PKM2的核易位,我们使用OGT单个位点突变体Y844F和Y976F用于破坏OGT与PKM2的结合,并在EGF处理的条件下,通过核质分离技术对PKM2的核易位情况进行检测。结果发现,OGT Y844F和Y976F突变体显著抑制PKM2的核易位。综上所述,EGF信号可以通过提高OGT的Y844和Y976的磷酸化修饰促进OGT与PKM2的结合,进而上调PKM2的O-Glc NAc修饰水平,并促进PKM2入核。我们的研究在前期发现PKM2 O-Glc NAc修饰水平受营养波动调节的基础上,揭示了一种新的调节方式,即生长因子亦可调节PKM2的O-Glc NAc修饰,并阐明了其作用机制,为通过干预PKM2的O-Glc NAc修饰从而抑制肿瘤增殖的治疗提供了新的作用靶点。