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NCB:自噬降解脂滴相关蛋白促进脂解

来源:生物谷 2015-05-18 09:09

                                                                 

2015年5月18日讯 /生物谷BIOON/ --近日,来自美国爱因斯坦医学院的研究人员在国际学术期刊nature cell biology在线发表了一项最新研究进展,他们发现分子伴侣介导的自噬过程能够降解脂滴相关蛋白perilipin2(PLIN2)和pirilipin3(PLIN3),通过该方式调节脂解过程,影响营养匮乏状态下细胞利用游离脂肪酸的供能过程。
 
分子伴侣介导的自噬(CMA)能够利用溶酶体选择性降解细胞质中的一些蛋白质,脂质和细胞器,对于维持细胞内平衡具有重要作用,利用自噬清理细胞内冗余成分能够保证细胞正常生理状态,其降解产物能够为细胞提供合成原料。营养匮乏是导致CMA过程发生的强力生理学激活条件,同时在营养缺乏状态下,细胞内的甘油三酯储备或脂滴也会发生脂解过程,产生游离脂肪酸用以提供能量,但CMA是否参与饥饿状态下脂解的发生一直未有研究。
 
在该项研究中,研究人员发现脂滴相关蛋白perilipin2(PLIN2)和pirilipin3(PLIN3)是CMA过程的底物,细胞在脂解过程之前,通过CMA过程对PLIN2和PLIN3进行降解。体内研究表明饥饿状态会增强CMA介导的PLIN2和PLIN3降解,同时细胞内脂解关键酶ATGL和脂滴上的自噬(macroautophagy)相关蛋白表达会增强。在培养的细胞和小鼠肝脏中阻断CMA过程或过表达抵抗CMA降解的PLIN会抑制ATGL和自噬相关蛋白与脂滴的相互作用,进而导致脂质氧化下降,脂滴得到积累。
 
总的来说,这项研究提出CMA能够维持细胞内脂质平衡,在脂滴生物学研究中具有重要意义。(生物谷Bioon.com)
 
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Degradation of lipid droplet-associated proteins by chaperone-mediated autophagy facilitates lipolysis
 
Susmita Kaushik & Ana Maria Cuervo
 
Chaperone-mediated autophagy (CMA) selectively degrades a subset of cytosolic proteins in lysosomes. A potent physiological activator of CMA is nutrient deprivation, a condition in which intracellular triglyceride stores or lipid droplets (LDs) also undergo hydrolysis (lipolysis) to generate free fatty acids for energetic purposes. Here we report that the LD-associated proteins perilipin 2 (PLIN2) and perilipin 3 (PLIN3) are CMA substrates and their degradation through CMA precedes lipolysis. In vivo studies revealed that CMA degradation of PLIN2 and PLIN3 was enhanced during starvation, concurrent with elevated levels of cytosolic adipose triglyceride lipase (ATGL) and macroautophagy proteins on LDs. CMA blockage both in cultured cells and mouse liver or expression of CMA-resistant PLINs leads to reduced association of ATGL and macrolipophagy-related proteins with LDs and the subsequent decrease in lipid oxidation and accumulation of LDs. We propose a role for CMA in LD biology and in the maintenance of lipid homeostasis.
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