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合成膽固醇過程中的關鍵酶

圖文 更新时间:2024-07-29 19:18:25

中國青年報客戶端訊(生柯 中青報·中青網記者 雷宇)11月11日,武漢大學生命科學學院宋保亮教授課題組在國際頂級期刊Nature(《自然》)發表論文,揭示了進食誘導膽固醇合成增加的調控機制。這項研究有助于認識人體膽固醇代謝的規律,并為治療高脂血症、肥胖、脂肪肝和糖尿病等代謝性疾病奠定基礎。

合成膽固醇過程中的關鍵酶(我國專家自然發文揭示膽固醇合成調控新機制)1

膽固醇是細胞膜的關鍵組成成分,但濃度過高容易導緻心腦血管疾病。人體可以從肉、蛋等食物中攝取膽固醇,然而,在以碳水化合物為主要食物的情況下,膽固醇主要依賴自身合成。膽固醇合成需要消耗很多營養與能量,因此經過長期進化,哺乳動物隻在進食後才明顯上調膽固醇合成,而在饑餓狀态下則抑制合成,這其中的調控機制一直不為人知。

宋保亮課題組研究發現,膽固醇合成途徑中的限速酶--羟甲基戊二酰輔酶A還原酶(HMGCR)在進食後顯著上調。他們利用巧妙設計的體外生化實驗結合表達篩選和動物模型,證明進食後升高的葡萄糖和胰島素導緻USP20蛋白磷酸化修飾,後者穩定HMGCR,促使機體将吸收的營養物質轉變為膽固醇,供生命活動所必需。

合成膽固醇過程中的關鍵酶(我國專家自然發文揭示膽固醇合成調控新機制)2

進食後胰島素和葡萄糖通過mTORC1-USP20-HMGCR通路上調膽固醇合成

研究人員發現,在長期高糖高脂飲食條件下,抑制USP20活性,可以顯著降低膽固醇、甘油三酯水平,減輕體重、降低體脂及提高胰島素敏感性;抑制USP20後還會引起琥珀酸增多,增加産熱。而這些代謝指标的改善均有助于治療那些代謝性疾病。

該論文題為“Feeding induces cholesterol biosynthesis via the mTORC1-USP20-HMGCR axis”(《進食通過mTORC1-USP20-HMGCR通路誘導膽固醇合成》)。此項工作得到了國家自然科學基金委“糖脂代謝的時空網絡調控重大研究計劃”、國家科技部和騰訊基金首屆“科學探索獎”的資助。

來源:中國青年報客戶端

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