Eines der Hauptmerkmale von Krebszellen ist ihre erhöhte Geschwindigkeit bei der Aufnahme und dem Abbau von Glukose, ein Prozess, der als Glykolyse bekannt ist. Krebszellen nutzen die Glykolyse als ihren wichtigsten Stoffwechselweg, um Energie und gleichzeitig ausreichend Nährstoffe für eine schnelle Zellteilung und ein schnelles Wachstum bereitzustellen. Der erste Schritt der Glykolyse wird durch Hexokinase-Enzyme (HK) katalysiert, die Glukose zu Glukose-6-Phosphat (G6P) phosphorylieren. Die wichtigsten Isoformen der HK, die diese Reaktion katalysieren, sind HK1 und HK2. HK1 ist in den meisten normalen erwachsenen Geweben weit verbreitet, während HK2 in normalem Gewebe nur in begrenztem Umfang vorkommt1. Im Gegensatz dazu ist HK2 in vielen bösartigen Krebsgeweben, die auf Glykolyse angewiesen sind, überexprimiert. Die Expression von HK2 spielt also eine wichtige Rolle im Krebsstoffwechsel.
Während HK1 für die Stoffwechselbedürfnisse normaler Zellen ausreicht, kann es den größeren Stoffwechselbedarf proliferierender Krebszellen nicht erfüllen2, 3. Es wurde festgestellt, dass hohe HK2-Spiegel mit einer schlechten Krankheitsprognose korrelieren4 und dass hohe HK2-Spiegel für die onkogene Transformation trotz der kontinuierlichen Expression von HK12 erforderlich sind. Die hohen HK2-Konzentrationen im Krebsgewebe und seine regulierte Verbindung mit den Mitochondrien verleihen HK2 eine besondere Rolle bei Krebs: Es leitet Glukose sowohl als Quelle für Biomassebausteine als auch als Quelle für die Energieproduktion weiter und ermöglicht so den Krebszellen ein schnelles Wachstum und eine schnelle Vermehrung.
Wilson JE (2003), J Exp Biol 206: 2049
Patra KC et al. (2013), Cancer Cell 24: 213
Pedersen PL et al. (2002), Biochim Biophys acta 1555: 14
Peng S-Y et al (2007), Oncol Reports 19: 1045