來(lái)自中科院上海生命科學(xué)研究院生化與細(xì)胞所宋保亮研究組，李伯良研究組，以及朱學(xué)良研究組的研究人員分別發(fā)表了題“Ablationofgp78inLiverImprovesHyperlipidemiaandInsulinResistancebyInhibitingSREBPtoDecreaseLipidBiosynthesis”等兩篇文章，解析了泛素連接酶gp78調(diào)控脂質(zhì)代謝的機(jī)理，以及小RNA調(diào)控纖毛發(fā)生的機(jī)制，相關(guān)成果公布在CellMetabolism和NatureCellBiology雜志上。本次論文中使用了上海恒遠(yuǎn)生物公司產(chǎn)品。
膽固醇等脂質(zhì)小分子具有重要的生物學(xué)功能，但過(guò)量的膽固醇會(huì)引起動(dòng)脈粥樣硬化，進(jìn)而導(dǎo)致冠心病和腦中風(fēng)等一系列嚴(yán)重的疾病。因此，體內(nèi)脂質(zhì)水平必須受到嚴(yán)密而精準(zhǔn)的調(diào)控。
泛素連接酶是將泛素分子（一種小蛋白，它的主要功能是標(biāo)記需要分解掉的蛋白質(zhì)）連接到目的蛋白質(zhì)，使其被降解的酶。gp78作為一個(gè)泛素連接酶，能調(diào)控膽固醇代謝過(guò)程中的一些重要蛋白質(zhì)的降解。由于肝臟是脂質(zhì)代謝的重要器官，為了探究gp78的生理功能，宋保亮與李伯良研究組在小鼠肝臟中特異性敲除了gp78基因。
博士研究生柳童斐等研究發(fā)現(xiàn)，gp78基因缺失的小鼠消瘦，脂肪含量減少，能夠顯著抵抗高脂飲食和年齡誘導(dǎo)的肥胖，并且表現(xiàn)為胰島素敏感性增強(qiáng)。其分子機(jī)制在于一方面減少了膽固醇與脂肪酸等脂質(zhì)合成，另一方面促進(jìn)大量葡萄糖和脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了脂質(zhì)合成與能量代謝之間的聯(lián)系，并提示gp78可作為治療肥胖、糖尿病等代謝疾病的靶標(biāo)。
另外，朱學(xué)良研究組研究生曹景利、沈義棟和副研究員鄢秀敏等發(fā)現(xiàn)，一種叫做miR-129-3p的小RNA能夠以不依賴于細(xì)胞周期的方式在體外培養(yǎng)的哺乳類細(xì)胞中誘導(dǎo)初級(jí)纖毛的發(fā)生，并闡明了其作用機(jī)理。
纖毛（cilium）是廣泛分布于動(dòng)物組織中的一種突出于細(xì)胞表面的細(xì)胞器，根據(jù)功能的不同可分為初級(jí)纖毛和動(dòng)纖毛兩類，前者負(fù)責(zé)多種重要信號(hào)通路的傳遞，后者則是細(xì)胞的一種運(yùn)動(dòng)器官。纖毛的發(fā)生首先需要將母中心粒（mothercentriole）轉(zhuǎn)變成基體（basalbody），而這一過(guò)程需要將CP110蛋白從母中心粒上去除;另外，微絲的變化對(duì)纖毛發(fā)生也很重要，但是目前尚不清楚這兩個(gè)過(guò)程是如何被調(diào)控的。小RNA（microRNA）則是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的能通過(guò)結(jié)合信使RNA尾部非翻譯區(qū)來(lái)抑制其編碼的蛋白質(zhì)水平的一種非編碼RNA。
這些發(fā)現(xiàn)不僅揭示小RNA可以調(diào)控初級(jí)纖毛的發(fā)生，提示miR-129-3p的突變可能也是人類纖毛病的病因之一，而且還明確地把纖毛發(fā)生與分枝狀微絲形成的抑制聯(lián)系起來(lái)。此外，由于去掉培養(yǎng)基中的血清（血清饑餓）也能抑制分枝狀微絲的產(chǎn)生，這些研究結(jié)果部分地解釋了血清饑餓可高效誘導(dǎo)培養(yǎng)細(xì)胞產(chǎn)生纖毛的原因。
研究人員發(fā)現(xiàn)miR-129-3p通過(guò)下調(diào)中心體蛋白質(zhì)CP110和四個(gè)分枝狀微絲的調(diào)節(jié)因子的蛋白質(zhì)水平，從而促進(jìn)母中心體向基體的轉(zhuǎn)換和與纖毛形成相關(guān)的囊泡在基體周圍的富集，最終促進(jìn)纖毛的發(fā)生和延伸。小鼠中，miR-129-3p在富含初級(jí)纖毛的腦、視網(wǎng)膜、腎臟等組織中高表達(dá)。利用模式生物斑馬魚，研究證明miR-129-3p調(diào)節(jié)斑馬魚發(fā)育過(guò)程中的纖毛發(fā)生。抑制miR-129-3p會(huì)引起斑馬魚身體彎曲、心包囊水腫、內(nèi)臟左右不對(duì)稱性紊亂等典型的纖毛病征，纖毛的長(zhǎng)度和數(shù)目也明顯減少。
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