监测途径告诉细胞,当它们的脂质不足时



  UT西南大学研究人员发现了一种分子途径,允许细胞感知其脂质供应何时耗尽,从而引发了一系列防止饥饿的活动。《自然》杂志报道的这些发现有朝一日可能会带来抗击代谢紊乱和各种其他健康状况的新方法。

  UT西南大学分子生物学助理教授、研究负责人Peter Douglas博士说,Lipids对提供能量至关重要,并作为膜和其他细胞结构的组件。我们发现的机制似乎是细胞普遍测量脂质水平的一种方式,而无需区分各种不同的脂质类型。

  博士。UT西南哈蒙再生科学和医学中心的成员道格拉斯解释说,哺乳动物细胞拥有数万种不同类型的化学上不同的脂质,这是一种由碳氢化合物链组成的分子,是体内能量最丰富的化学物质。20世纪90年代,UT西南诺贝尔奖得主Michael Brown,医学博士和Joseph Goldstein,医学博士,都是分子遗传学和内科教授,发现了第一种脂质感应途径:SREBP途径,它通过感应一种称为固醇的脂质来帮助细胞调节胆固醇水平。

  SREBP通路中的组件通过直接结合固醇分子来执行这一壮举。然而,为了适应不同脂质类型的纯粹数量,Dr.道格拉斯说,细胞中可能存在额外的传感机制。

  研究人员正在寻找一种细胞通常应用于感官脂质水平的机制,使秀丽隐杆线虫挨饿,这是一种蛔虫物种,作为常见的实验室模型,与人类共享许多基因。当这些动物被剥夺食物24小时时,研究人员看到一种被称为核激素受体49(NHR-49)的蛋白质从细胞质(细胞的液体成分)转移到细胞核,在那里它引发了一连串的基因活动,促使其他蛋白质运输到细胞表面以收集细胞外营养。

  研究人员发现,当秀丽隐杆菌喂养良好时,NHR-49由一种名为RAB-11.1的蛋白质固定。这种蛋白质属于已故阿尔弗雷德·G发现的被称为小G蛋白的类别。Gilman,医学博士,诺贝尔奖获得者,UTSW长期担任药理学主席,后来担任医学院院长、学术事务执行副总裁和教务长。但在饥饿条件下,RAB-11.1释放了NHR-49,允许其进入核。

  进一步的实验表明,这种释放是由缺乏一种被称为焦磷酸基竺葵基的脂质引发的。由于细胞几乎可以使用任何脂质作为起始材料来制造焦磷酸天竺葵基,因此其存在是细胞中可接受的脂质水平的通用信号。道格拉斯解释道。

  他补充说,其他实验室之前的研究表明,这种途径的成分活跃于许多疾病和健康问题,包括代谢疾病、心血管疾病、病毒感染、神经衰老和一些癌症。操纵这种新的脂质传感途径最终可能会导致对这些疾病的新治疗,博士。道格拉斯说。

  博士。道格拉斯是西南医学基金会生物医学研究学者和德克萨斯州癌症预防和研究所(CPRIT)学者。

  为这项研究做出贡献的其他UT西南研究人员包括Abigail Watterson、Lexus Tatge、Naureen Wajahat、Sonja L.B.Arneaud,Rene S.Fonseca,Shaghayegh T。Beheshti、Patrick Metang、Melina Mihelakis、Kielen R.Zuurbier,Chase D.Corley、Ishmael Dehghan和Jeffrey G.麦当劳。

  这项工作由克莱顿研究基金会、韦尔奇基金会(I-2061-20210327)、美国国立卫生研究院(R00AG042495、R01AG061338和R56AG070167)和CPRIT(RR150089)资助。

  博士。Brown和Goldstein是UTSW的摄政教授。博士。Goldstein是分子遗传学的主席和博士。Brown是Erik Jonsson分子遗传学和人类疾病研究中心主任。博士。布朗持有W。A。(Monty)Moncrief胆固醇和动脉硬化研究杰出主席,以及Paul J.托马斯医学主席。博士。Goldstein持有Julie和Louis A。小比切尔生物医学研究杰出主席和Paul J.托马斯医学主席。

  




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