上海生科院等在脂質代謝調控研究中獲進展

2020-12-06 中國科學院

  612日,《自然-細胞生物學》(Nature Cell Biology)在線發表了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所李伯良研究組與武漢大學生命科學學院宋保亮研究組的最新合作研究成果Cholesterol and fatty acids regulate cysteine ubiquitination of ACAT2 through competitive oxidation(《膽固醇和脂肪酸通過競爭性氧化調控ACAT2蛋白半胱氨酸的泛素化》),該工作揭示了細胞適應脂質過度累積引起活性氧增多的分子機制,為糖尿病的藥物研發提供新思路。

  脂質(膽固醇、脂肪酸等)過度累積引起活性氧(ROS)增多,是引起脂毒性進而導致糖尿病的原因之一,但細胞如何感受脂類物質引起的氧化壓力並不清楚。李伯良與宋保亮長期合作從事膽固醇代謝調控研究,他們發現膽固醇酯合成酶ACAT2通過在其277位的半胱氨酸殘基上進行泛素化修飾而降解,膽固醇和脂肪酸誘導的ROS可氧化該半胱氨酸殘基,從而抑制ACAT2的泛素化降解,增多的ACAT2將過量有毒的極性脂(膽固醇、脂肪酸)轉變為無毒的膽固醇酯,從而改善胰島素敏感性。另外,自2005年首次報導半胱氨酸殘基可以作為蛋白泛素化修飾位點以來,其生理功能一直不清楚,這項研究同時回答了這一關鍵問題。

  王永建為文章第一作者,李伯良和宋保亮為共同通訊作者。該工作得到了國家科技部和國家自然科學基金的支持。

 

膽固醇和脂肪酸調控ACAT2泛素化降解的示意圖

  6月12日,《自然-細胞生物學》(Nature Cell Biology)在線發表了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所李伯良研究組與武漢大學生命科學學院宋保亮研究組的最新合作研究成果Cholesterol and fatty acids regulate cysteine ubiquitination of ACAT2 through competitive oxidation(《膽固醇和脂肪酸通過競爭性氧化調控ACAT2蛋白半胱氨酸的泛素化》),該工作揭示了細胞適應脂質過度累積引起活性氧增多的分子機制,為糖尿病的藥物研發提供新思路。
  脂質(膽固醇、脂肪酸等)過度累積引起活性氧(ROS)增多,是引起脂毒性進而導致糖尿病的原因之一,但細胞如何感受脂類物質引起的氧化壓力並不清楚。李伯良與宋保亮長期合作從事膽固醇代謝調控研究,他們發現膽固醇酯合成酶ACAT2通過在其277位的半胱氨酸殘基上進行泛素化修飾而降解,膽固醇和脂肪酸誘導的ROS可氧化該半胱氨酸殘基,從而抑制ACAT2的泛素化降解,增多的ACAT2將過量有毒的極性脂(膽固醇、脂肪酸)轉變為無毒的膽固醇酯,從而改善胰島素敏感性。另外,自2005年首次報導半胱氨酸殘基可以作為蛋白泛素化修飾位點以來,其生理功能一直不清楚,這項研究同時回答了這一關鍵問題。
  王永建為文章第一作者,李伯良和宋保亮為共同通訊作者。該工作得到了國家科技部和國家自然科學基金的支持。
 
膽固醇和脂肪酸調控ACAT2泛素化降解的示意圖

相關焦點

  • 上海生科院揭示線粒體心磷脂調控肝癌細胞凋亡的新機制
    上海生科院揭示線粒體心磷脂調控肝癌細胞凋亡的新機制 來源:上海生命科學研究院   發布者:左麗媛   日期:2016-11-17   今日/總瀏覽:1/2831
  • 微藻脂質代謝研究獲進展
    中國科學院水生生物研究所藻類生物技術和生物能源研發中心研究人員,純化微藻脂質代謝相關的膜蛋白、三醯基甘油生物合成的關鍵酶——溶血磷脂酸醯基轉移酶CrLPAAT1,並進行系統的生化研究。研究表明,經純化的重組CrLPAAT1對C16:0-CoA有明顯偏好性,且偏好的主要原因不是酶與醯基供體的親和力大小,而是醯基供體引發酶的構象發生改變的能力。
  • 上海生科院揭示植物花青素合成調控機理
    本文通過解析赤黴素信號轉導途徑中關鍵因子DELLA蛋白調控花青素合成的分子機理,揭示了植物通過調控次生代謝產物合成適應環境變化的新機制。  植物雖然不會移動,但也能像動物一樣感知環境的變化並精準應對。大量的研究表明植物抵禦環境脅迫的強大武器就是產生種類豐富的次生代謝產物。
  • 上海生科院在作物免疫和抗病性研究中取得進展
    研究團隊認為OsBAG4在植物免疫反應中扮演重要角色,而EBR1-BAG4模塊調控了基礎免疫反應與植物生長發育(產量性狀)的精細平衡。  文章連結  上海生科院在作物免疫和抗病性研究中取得進展   12月15日,國際學術期刊Cell Host & Microbe發表了中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所何祖華研究組題為
  • 上海生科院水稻半矮稈性狀與抗倒伏育種研究獲進展
    上海生科院水稻半矮稈性狀與抗倒伏育種研究獲進展 2017-12-25 上海生命科學研究院 【  中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所李來庚研究組與湖南亞華種業科學研究院楊遠柱團隊合作,發現了一個新的特異調控水稻莖稈基部節長度的基因,該基因在培育水稻半矮稈性狀,提高抗倒伏能力,增加大面積水稻產量方面顯示了重要的應用價值。
  • 上海生科院植物春化作用表觀遺傳機制研究取得重要進展
    上海生科院植物春化作用表觀遺傳機制研究取得重要進展 2017-10-27 上海生命科學研究院   研究揭示了植物早期胚胎染色質狀態重編程的嶄新分子機制,闡述了胚胎中的基因激活如何傳遞到發育後期的表觀遺傳機理,是開花調控分子與遺傳機制的重要突破。該研究具有重要的理論意義,也為其在作物花期調控的生產應用提供了新的作用靶點。  新加坡國立大學俞皓實驗室參與了該項研究。研究工作得到了中科院和科技部的資助。
  • 上海生科院揭示光合碳代謝效率調控新機制---中國科學院
    上海生科院揭示光合碳代謝效率調控新機制 2016-06-02 上海生命科學研究院 【字體:光合作用過程中,有機物合成的第一步是由CO2固定酶,即核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)所催化的。眾多的研究結果表明Rubisco是光合碳同化(Calvin-Benson Cycle)途徑中的關鍵酶,其活性決定著光合作用效率的高低。但由於Rubisco酶本身的特性,它的活力調控機制還存在許多未解之謎。
  • 上海生科院等在昆蟲抗病毒研究中取得新進展
    1月25日,中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所黃勇平研究組和譚安江研究組在國際學術期刊《病毒學雜誌》(Journal of Virology)發表了研究論文目前在防治BmNPV的策略中,通過傳統選育方法篩選抗性品種面臨著周期長、定向性差以及提高抗性的同時難以兼顧經濟性狀等局限;基於轉基因RNAi的抗病毒策略屬於轉錄後水平的抑制,在一定程度可以抑制BmNPV 的擴增,但轉基因RNAi的抗病毒效果受靶標基因選擇的影響較大,難以徹底阻斷病毒DNA複製。
  • 中科院上海生科院發現下丘腦神經元調控肥胖新機制—新聞—科學網
    本報訊(記者黃辛)中科院上海生科院郭非凡研究團隊揭示了下丘腦阿黑皮素原(POMC)神經元中激活轉錄因子4(ATF4)調節機體能量平衡和脂質代謝方面的新功能
  • 上海生科院揭示革蘭氏陽性細菌CcpA蛋白的調控新機制
    上海生科院揭示革蘭氏陽性細菌CcpA蛋白的調控新機制 2017-02-15 上海生命科學研究院 【字體:大 中 小】
  • 上海生科院揭示植物花粉管生長方向調控機理
    該研究發現,CNGC18(cyclic nucleotide-gated channel 18)作為花粉管頂端質膜Ca2+通道,在擬南芥花粉管生長方向調控中發揮核心作用。  植物的花粉管生長方向受到來自胚珠的引導信號的精細調控,確保花粉管準確找到胚珠珠孔,並進入胚珠,從而使兩個精子細胞被送入胚珠,完成雙受精。
  • 易凡團隊揭示腎臟足細胞脂質代謝穩態調控的分子機制
    而足細胞內脂質蓄積與循環中脂質含量並無直接關係,重要的是足細胞自身可表達多種脂質代謝相關基因,糖尿病可引起足細胞內脂代謝重編程,通過影響脂質的合成、攝取、分解、流出等過程直接調節足細胞區域內脂質代謝穩態,進而影響腎臟的功能。因此,深入探討足細胞內脂質代謝穩態的調控機制、尋找有效的治療靶點糾正脂質代謝失衡,減輕足細胞功能紊亂,對於防治糖尿病腎病具有重要的意義。
  • 中科院上海生科院等揭示亞精胺對免疫性疾病作用機制—新聞—科學網
    本報訊(記者黃辛)中科院上海生科院/上海交大醫學院健康科學研究所時玉舫研究組的一項最新研究,揭示了亞精胺對實驗性自身腦脊髓炎的治療作用和機制
  • 上海生科院揭示細胞核亞結構小體調控mRNA核滯留機制
    上海生科院揭示細胞核亞結構小體調控mRNA核滯留機制 來源:上海生命科學研究院   發布者:張薦轅   日期:2015-04-08   今日/總瀏覽:1/1892
  • 中山大學肖仕課題組發文綜述總結脂質調控植物低氧應答的研究進展
    中山大學肖仕課題組發表特邀綜述總結脂質調控植物低氧應答的研究進展責編 | 逸雲目前,極端氣候頻繁發生為適應低氧環境,植物進化出一系列形態和生理生化等方面的策略,重編程細胞代謝和信號網絡,以逃避或延長植物在低氧脅迫下的生存。已有研究揭示,植物細胞通過類泛素化N-末端蛋白降解機制,調控膜脂錨定的乙烯轉錄因子ERF-VII家族的穩定性,來實現對低氧脅迫的感知和信號轉導,表明膜脂分子在這一過程中起重要作用,但其作用機制一直不明確。
  • 劉穎組報導HLH-11/TFAP4響應營養物質水平調控脂質代謝
    與此同時,機體也會協同性地抑制脂質合成--乙醯輔酶A生成脂肪酸進而生成甘油三酯的過程【8】。環境中營養條件的變化能夠被機體感知,從而調控上述代謝酶的轉錄,進行代謝的重編程【3,5,6,9】。有研究表明,轉錄因子HLH-30/TFEB【3,11】,核激素受體NHR-49/PPARα【5-6】能夠在食物缺乏的情況下,通過調節脂質代謝基因的轉錄,促進脂質的分解供能。然而,營養條件對脂質代謝的調控機制仍需要更近一步的研究。
  • 上海生科院揭示小G蛋白Arl1調控GEF蛋白BIG1定位的分子機制
    上海生科院揭示小G蛋白Arl1調控GEF蛋白BIG1定位的分子機制 2016-08-02 上海生命科學研究院   此項工作得到了國家蛋白質科學研究設施(上海)19U線站的工作人員在實驗數據收集中的支持與幫助,並得到了國家自然科學基金委和中科院的經費支持。
  • 上海生科院揭示小G蛋白調控豆科植物根瘤共生互作新機制
    該研究論文報導了小G蛋白ROP10調控豆科植物根瘤共生過程中根毛變形的分子機制。  在共生建立過程中,根毛是根瘤菌進入豆科植物根細胞從而完成根瘤菌侵染的主要通道。為了捕獲根瘤菌,根毛經歷了一系列的形態改變,包括根毛頂端膨大、分杈和捲曲,這些形態變化涉及到根毛的去極性生長、新的生長點的選擇和起始以及新的極性頂端生長的重建過程。
  • Nature子刊:HLH-11/TFAP4響應營養物質水平調控脂質代謝
    in response to nutrient availability」的研究論文,揭示秀麗隱杆線蟲轉錄調控蛋白HLH-11及其哺乳動物同源蛋白TFAP4能夠感知營養條件,調控脂質代謝。感知環境中可供利用的營養物質水平,並根據營養條件變化對自身代謝作出適應性地調控,對於機體的生存至關重要。脂質是機體儲存能量的重要形式。在食物缺乏的情況下,快速有效的利用脂質供能可以為機體提供生存優勢,因此該機制在物種間具有保守性。環境中營養物質水平的變化能夠調控脂質代謝相關酶的轉錄,導致代謝的重編程。
  • 上海生科院揭示mTORC1信號通路調控機制
    上海生科院揭示mTORC1信號通路調控機制 2017-11-13 上海生命科學研究院 【字體  丁建平研究組長期從事mTORC1信號通路調控的分子機制研究,先後測定了mTORC1信號通路中一些重要調控蛋白包括Rheb、TCTP、S6K和Ego3的結構,揭示了它們在mTORC1信號通路中發揮生物學功能的分子基礎,完成了酵母TORC1信號通路中Ego1-Ego2-Ego3三元複合物的晶體結構測定和功能分析,以及mTORC1信號通路上遊人源精氨酸感應蛋白CASTOR1-arginine