清華大學(xué)Nature子刊新文章揭示脂滴生長(zhǎng)機(jī)制
來源：生物通 2013-3-14 何嬙
來自清華大學(xué)、澳大利亞新南威爾士大學(xué)的研究人員近日揭示了一種脂滴生長(zhǎng)形成的新機(jī)制，相關(guān)論文“Perilipin1 promotes unilocular lipid droplet formation through the activation of Fsp27 in adipocytes”發(fā)表在3月12日的《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授、清華-北大生命科學(xué)聯(lián)合中心研究員李蓬（Peng Li）。現(xiàn)任清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副院長(zhǎng)、973蛋白質(zhì)計(jì)劃首席科學(xué)家。其主要從事細(xì)胞程序死亡機(jī)制及代謝性疾病如肥胖癥、糖尿病、動(dòng)脈粥樣硬化等的分子機(jī)制研究。曾在Cell、Nature、Nature cell biology等國(guó)際頂尖雜志上發(fā)表二十多篇有影響力的文章，其中發(fā)表在Cell上關(guān)于細(xì)胞死亡的研究論文被引用近3000次，被選為該領(lǐng)域最有影響力的論文之一。
脂代謝紊亂能夠引起多種代謝性疾病如肥胖、糖尿病、脂肪肝、動(dòng)脈粥樣硬化等，嚴(yán)重危害人類健康。脂滴（Lipid Droplet）作為脂代謝的核心細(xì)胞器能夠特異地儲(chǔ)存中性脂，其數(shù)目和大小與脂代謝的平衡有著密切關(guān)系。然而直到現(xiàn)在科學(xué)家們對(duì)于脂滴的生長(zhǎng)形成機(jī)制都知之甚少。
脂肪細(xì)胞特異性脂滴相關(guān)蛋白Fsp27是一種在能量代謝及肥胖癥的發(fā)生過程中起著重要作用的蛋白。近年的報(bào)道表明它結(jié)合于脂滴表面，并且能夠和脂滴結(jié)合蛋白Perilipin 共定位，同時(shí)具有促進(jìn)細(xì)胞甘油三酯積累的作用。它在前脂肪細(xì)胞中不表達(dá)，而在脂肪細(xì)胞分化時(shí)大量表達(dá)；在棕色和白色脂肪組織中均有表達(dá)，但在其他組織中幾乎不表達(dá)。
最新的研究證實(shí)，F(xiàn)sp27具有促進(jìn)能量?jī)?chǔ)備、抑制脂肪分解、主導(dǎo)單房大脂滴形成的功能，參與全身能量的平衡與調(diào)控。抑制或敲除Fsp27導(dǎo)致大量小脂滴的形成、脂解增加、脂肪沉積降低。這些研究提示，通過影響Fsp27的表達(dá)可以改變脂肪細(xì)胞內(nèi)脂滴的聚集形式，它可能是控制脂滴形態(tài)和數(shù)量的分子開關(guān)，從而成為治療肥胖和相關(guān)代謝疾病的潛在靶點(diǎn)。然而目前對(duì)于Fsp27調(diào)控脂滴的形成的分子機(jī)制還不是很清楚。
在這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)Perilipin1（Plin1）是Fsp27的激活子。Plin1與Fsp27的CIDE-N結(jié)構(gòu)域相互作用，顯著促進(jìn)了Fsp27介導(dǎo)的脂質(zhì)交換、脂質(zhì)轉(zhuǎn)移以及脂滴生長(zhǎng)。Plin1與Fsp27的功能性協(xié)同作用是脂肪細(xì)胞中高效脂滴生長(zhǎng)的必要條件，耗盡任何一種蛋白均可損害脂滴生長(zhǎng)。此外，研究人員發(fā)現(xiàn)Fsp27的CIDE-N結(jié)構(gòu)域形成了同源二聚體，破壞CIDE-N同源二聚可以阻止Fsp27介導(dǎo)的脂質(zhì)交換和轉(zhuǎn)移。有意思的是，研究人員發(fā)現(xiàn)Plin1可以恢復(fù)Fsp27 CIDE-N同源二聚缺陷突變體的活性。
新研究揭示了脂滴生長(zhǎng)和單房脂滴形成的一個(gè)新機(jī)制，證實(shí)Fsp27和Plin1協(xié)同作用通過啟動(dòng)增強(qiáng)脂質(zhì)轉(zhuǎn)移事件，促進(jìn)了脂肪細(xì)胞脂滴形成。
