来自中科院遗传与发育生物学研究所、北京大学医学部的研究人员在新研究中证实,Seipin蛋白通过内质网Ca2+-ATP酶SERCA促进了脂肪组织储存脂肪。这一研究发现发表在5月6日的《细胞代谢》(cell metabolism)杂志上。
中科院遗传与发育生物学研究所的黄勋(Xun Huang)研究员时这篇论文的通讯作者。其主要研究发现为脂类代谢、动物发育及人类脂代谢相关疾病的分子机制。
脂肪是构成生命体的重要成分,机体从外界吸收的脂肪通常以脂滴的形式储存在脂肪组织中,对于维持机体的能量代谢平衡起重要的作用。正常生理情况下,当机体需要时脂肪组织中存储的脂肪可动员出来分解供给机体能量。而在病理条件下,脂肪组织过多的蓄积或缺失可导致一系列的代谢紊乱,引起肥胖、脂质营养不良症、高血压、糖尿病等疾病。
Berardinelli-Seip先天性脂质营养不良症(BSCL2)是先天性脂质营养不良症中最为严重的一种,其为一种常染色体隐性遗传病,有明显家族史。患者脂肪组织的缺失往往伴随一系列的代谢紊乱,包括甲状腺性高代谢、高蛋白血症、高脂血症、高胰岛素血症、胰岛素抵抗和非酮症高血糖症。在以往的研究中分子遗传学家们通过基因组筛选定位,已确定了BSCL2(Seipin)基因突变是导致BSCL2的病因。
人类Seipin基因编码的蛋白是2次跨膜的内质网固有蛋白,在脂肪组织、神经系统和睾丸高表达。一些研究证实Seipin在脂肪细胞分化和脂类代谢中发挥重要作用。除与BSCL2相关之外,还有一些研究发现Seipin突变可导致多种运动神经元病变。但目前对于Seipin的确切分子功能仍然知之甚少。
在这篇文章中,研究人员证实在果蝇和人类中Seipin与肌浆网-内质网Ca2+-ATP 酶(SERCA)发生了物理互作。SERCA是一种内质网钙离子泵,其负责钙离子逆高浓度梯度从胞质转运到肌浆网或内质网腔中。他们发现dSeipin影响了dSERCA的活性,调控了细胞内的钙离子稳态。并且,像dSeipin一样dSERCA以细胞自主性方式促进了果蝇脂肪细胞中的脂质储存。当在脂肪组织中特异性抑制内质网-细胞溶质钙释放通道ryanodine受体(RyR)时,研究人员发现可部分恢复dSeipin突变体中的脂肪储存。
这些研究结果证实,Seipin是通过调控细胞内钙离子稳态促进了脂肪组织中的脂肪储存。
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