研究背景和目的一氧化氮（nitric oxide,NO）,由一氧化氮合酶（NOS1、NOS2、NOS3）利用精氨酸和分子氧通过氧化还原反应合成。NOS/NO修饰蛋白质半胱氨酸（Cys）琉基-SH生成亚硝基（-SNO）,为NO特有的、可逆的氧化还原信号转导调节机制,从而调控蛋白定位、结构、活性及功能。肿瘤细胞即使在有氧条件下,仍然以糖酵解途径为主要能量来源,即Warburg效应。磷酸果糖激酶Ⅰ（Phosphofructokinase 1,PFK1）催化6-磷酸果糖生成1,6-二磷酸果糖,是糖酵解最关键的限速酶。哺乳细胞表达三种PFK1（PFKL、PFKP和PFKM）,共同形成同源或异源的活性四聚体,参与糖酵解过程。PFK1为变构调控激酶,ATP、乳酸和柠檬酸等代谢终末产物通过抑制PFK1四聚体形成,抑制其活性,控制糖酵解流;而ADP、AMP和F2-6BP能稳定PFK1四聚体结构,增强PFK1的活性,促进糖酵解流。NOS1的N端有一个独特的PDZ功能域（PDZ domain）,与PFKM的C末端PDZ domain的结合序列（-EAAV-COOH）特异性结合,促进糖酵解。本课题将探讨NOS1通过亚硝化修饰PFKM促进卵巢癌糖酵解,为揭示卵巢癌恶性进展提供新思路。研究结果1.通过GEPIA网站,将TCGA数据库中426个人卵巢癌组织（T）中NOS1含量与GTEx数据中88个正常组织（N）相匹配,发现NOS1在肿瘤组织中高表达。体内体外实验均显示NOS1促进细胞增殖、裸鼠成瘤及生长。敲除PFKM,NOS1促进作用降低,说明NOS1促进糖酵解依赖于PFKM。NOS1促进PFKM活性和四聚体稳定,增强PFKM对负反馈抑制的抵抗能力,且与其产物NO有关,并不通过PFK2。2.通过“Biotin-Switch”、LC-MS/MS、点突变等技术,证明NOS1可促进PFKMCys351位点的亚硝基化修饰,突变351位点PFKM四聚体含量降低,酶活性降低。GC-MS（气相色谱-质谱联用）、XF（海马）能量代谢技术检测PFKM-WT及PFKM-C351S细胞代谢,PFKM-C351S细胞糖酵解、TCA循环、线粒体耗氧量均降低。3.BALB/c鼠皮下成瘤及C57bl/6鼠肺转移模型进一步说明突变Cys351后NOS1的促进作用减弱。4.LC-MS/MS（液相色谱质谱联用）检测卵巢癌细胞内源性亚硝基化蛋白组学,结果显示NOS1调控的亚硝基化蛋白主要富集于代谢及免疫相关通路。研究结论NOS1促进细胞糖酵解依赖于PFKM。NOS1亚硝化修饰PFKM的Cys351位点,突变Cys351位点后PFKM活性降低,且NOS1促进糖酵解作用降低。阻断PFKMCys351的亚硝基化,体外癌细胞增殖减少,体内肿瘤形成受损。阐明了NOS1诱导的亚硝化作用在肿瘤糖酵解调控中的作用与机制,有望为肿瘤诊断和治疗提供新的标志。