林圣彩教授團隊在《Nature Communications》發(fā)文揭示“節(jié)儉基因”的作用機制
? ? 近日，我院林圣彩教授團隊在《Nature Communications》雜志上在線發(fā)表了題為“Tip60 -mediated lipin 1 acetylation and ER translocation determine triacylglycerol synthesis rate”的研究論文。該工作揭示了乙酰轉移酶TIP60通過乙?；竞铣赏緩降拇x酶lipin 1并促進其向內質網(wǎng)轉運，從而提高脂肪合成速率，揭示了TIP60作為一個“節(jié)儉基因”的功能和作用機制。這是繼該團隊在4月3日在《Cell Metabolism》雜志以封面故事闡明AIDA這一“浪費基因”通過抑制脂肪合成而抵御肥胖的機制后，在脂代謝調控領域的又一重要發(fā)現(xiàn)。
? ? 人類遺傳學家James V. Neel在1962年首次提出了“節(jié)儉基因”這一概念，認為現(xiàn)今人類導致包括肥胖癥、糖尿病和高血壓等代謝障礙的基因是因為生理系統(tǒng)為了適應遠古環(huán)境食物富足和食物缺乏的周期性改變而篩選出的，可以讓遠古人類在食物富足的短暫時期中快速增肥，以應對隨時將到來的食物缺乏時期。這類基因在當時環(huán)境下有很大的優(yōu)越性，但對于當今食物富足的社會則截然相反。這篇論文中林圣彩教授團隊指出，TIP60這個經(jīng)典的轉錄調控因子同時也是一個“節(jié)儉基因”。
? ? 林圣彩教授團隊對乙酰轉移酶TIP60的研究始于GSK3-TIP60-ULK信號軸在生長因子缺乏的情況下能誘導細胞自噬發(fā)生的發(fā)現(xiàn)（Science，2012）。該發(fā)現(xiàn)入選了“2012年度中國科學十大進展”。在《Science》的工作中，該團隊發(fā)現(xiàn)TIP60的86位絲氨酸位點的磷酸化修飾是細胞代謝調控的一個關鍵事件。因此，他們在這項工作之后立即構建了該位點的基因突變的基因敲入小鼠。該團隊發(fā)現(xiàn)，表達TIP60的活性下降的該突變體的敲入小鼠能顯著抵御肥胖，而且?guī)в性撏蛔兊拇剖笠惨驗槿橹兄竞肯陆刀鵁o法哺育幼崽。肥胖的特征之一是脂肪組織中過量的脂肪酸通過脂肪合成途徑被轉變成甘油三酯（脂肪）。而lipin 1就是脂肪組織中脂肪合成途徑的代謝酶之一。通過深入研究，該團隊發(fā)現(xiàn)，脂肪酸能促使乙酰轉移酶TIP60乙?；?/span>lipin 1，并增強其lipin 1向內質網(wǎng)轉運。而內質網(wǎng)則是脂肪合成途徑的其他代謝酶的聚集場所，因此，該過程導致脂肪合成速率增強。接著，該團隊進一步揭示了去乙?；?/span>Sirt1起到拮抗TIP60、抑制lipin 1乙?；揎棽⒁种浦竞铣傻淖饔?。此外，該團隊通過對釀酒酵母的研究，也證實了上述TIP60對脂肪合成的調控作用在進化上是保守的。??
? ? 該研究闡明了脂肪合成途徑中首個受蛋白質乙?；揎椪{控的途徑，揭示了TIP60作為經(jīng)典轉錄調控因子之外的又一重要生物學功能，為開發(fā)防治肥胖癥及其相關代謝紊亂疾病提供了新的藥物作用靶點。博士后李陽、博士生宋林濤和碩士生孫玉是該論文的共同第一作者。該研究受到了國家自然科學基金和中國國家重點研發(fā)計劃項目的資助。
? ? 文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-04363-w
圖：TIP60通過乙?；?/span>lipin 1及其向內質網(wǎng)轉運而促進脂肪合成模式圖
（生命科學學院）
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