Myc는 미토콘드리아 글루타민 분해를 촉진하는 전사 프로그램을 조절하며 글루타민 의존성을 유발한다

포유류 세포는 성장과 증식을 위해 두 가지 주요 기질인 포도당과 글루타민의 이화작용을 통해 에너지를 얻는다. 증식하는 세포가 흡수하는 나머지 대사 산물의 대부분은 이화되지 않고, 대신 동화성 고분자 합성에서 구성 요소로 사용된다. 인산이노시톨 3-키나제(PI3K)와 그 하위 효과기인 AKT에 대한 연구는 이들 종양유전자가 포도당 섭취 및 대사를 직접 자극하여 변형된 세포가 생존 유지에 필수적인 포도당에 의존하게 만듦을 확인하였다. 반면, 글루타민 섭취 및 대사의 조절에 대해서는 덜 알려져 있다. 본 연구에서 우리는 종양유전자 Myc의 전사 조절 특성이 세포가 단백질 및 핵산 생합성을 위한 요구를 초과하는 글루타민 이화작용에 참여하기 위해 필요한 유전자들의 발현을 조율함을 보고한다. 이 Myc 의존적 글루타민 분해의 결과로 미토콘드리아 대사가 글루타민 이화에 의존하도록 재프로그래밍되어 세포 생존과 TCA 회로 보충에 기여한다. Myc 발현 세포의 글루타민 분해 능력은 PI3K 또는 AKT의 동시 활성화에 의존하지 않는다. 미토콘드리아 글루타민 대사의 촉진은 TCA 회로에 유입되는 포도당 탄소를 감소시키고, 미토콘드리아 의존성 인지질 합성에 대한 포도당의 기여도를 낮춘다. 이 데이터는 발암성 수준의 Myc가 글루타민 분해를 촉진하는 전사 프로그램을 유도하고, 세포가 생체에너지 기질로서 글루타민에 중독되도록 유발함을 시사한다.