脂肪滴在新陈代谢中起着惊人的作用
在悬疑小说中,最不起眼的人物有时会变成一个策划者,在没有引起注意的情况下影响事件。同样的故事情节也可能在细胞中发生:一个不起眼的脂肪储存液滴似乎在控制基因活动中起着令人惊讶的作用。
这些液滴阻止细胞激活相关基因糖代谢霍华德·休斯医学研究所研究员托拜厄斯·瓦尔特及其同事于2020年2月4日在该杂志上发表了报告分子细胞。
“多年来,人们认为储存在细胞中的脂肪是某种巨大的球状物,只是呆在那里,没有什么作用,”哈佛大学的细胞生物学家Walther说。
他的团队的新研究推翻了这一观点,认为看似简单的脂肪滴在复杂的新陈代谢过程中是关键的调节器。理解这一指挥链中的所有环节可以帮助研究人员理解动脉粥样硬化等疾病的起源,脂肪肝或胰岛素抵抗。
细胞利用脂质(一种脂肪分子)来储存能量。多余的脂肪存在于被称为脂滴。近年来,科学家们注意到这些液滴与参与新陈代谢的分子相互作用,但这一现象仍然不完整。“这是一个普遍的过程,但我们对控制它的基因和蛋白质一无所知,”研究合著者小罗伯特·法瑞斯(Robert Farese Jr.)说。瓦尔特和法瑞斯经营着一个联合实验室,他们着手识别协调脂肪储存的所有基因。
他们筛选了相关的人类基因白细胞叫做巨噬细胞,可以储存不同类型的脂肪。研究小组发现的一个巨噬细胞基因让他们大吃一惊。这种被称为MLX的基因编码一种通常在细胞核中作用的蛋白质——远离细胞中的脂滴。
Walther推断,如果MLX影响脂质代谢,它可能会通过提高其他基因的活性间接地影响脂质代谢。但是,Walther和Farese实验室的博士后Niklas Mejhert发现,MLX可以直接与液滴结合。沃尔特说,这是一个令人吃惊的观察结果。“这些蛋白质对DNA起作用,那么它们到底对脂滴有什么作用呢?”
研究小组发现,如果MLX被物理吸附在液滴上,蛋白质就会被困在细胞核外。在那里,MLX不能完成它通常的工作——包括告诉细胞制造蛋白质来燃烧糖来获取能量。相反,细胞可能会燃烧储存在液滴中的脂肪。
就像一个分子安全阀,该系统可以预防细胞避免脂肪过多。法里斯说,储存太多的细胞脂肪会导致代谢疾病,数百万美国人因此而苦恼。"这个系统的异常是否是疾病过程的基础?"
除了MLX和它的亲戚,研究小组的基因筛选发现了超过500个可能参与脂肪储存的基因。Farese表示:“我们认为这是一个虚拟宝库。研究人员目前正在建立一个网站对这些进行分类基因,这样其他LABS就可以深入探索了。
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