圖注:在秀麗線蟲(chóng)多聚不飽和脂肪合成中,F(xiàn)AT-1(n3去飽和酶)、FAT-2(Δ12去飽和酶)、FAT-3(Δ6去飽和酶)和FAT-4(Δ5去飽和酶)共用相同的細(xì)胞色素b5還原酶,但Δ9去飽和酶需要其它細(xì)胞色素b5還原酶。
多聚不飽和脂肪酸(Polyunsaturatedfattyacids,PUFAs),如花生四烯酸(AA,C20:4n-6)、二十碳五烯酸(EPA,C20:5n-3)和二十二碳六烯酸(DHA,C22:6n-3),具有兩個(gè)以上的不飽和鍵,不僅是構(gòu)成生物膜的結(jié)構(gòu)分子,而且也是胞內(nèi)外重要的信號(hào)分子。多聚不飽和脂肪酸代謝紊亂會(huì)引起生長(zhǎng)、發(fā)育和行為等缺陷,和很多人類重大疾病相關(guān)。
多聚不飽和脂肪酸的合成由多個(gè)酶參與,來(lái)自NADP的電子經(jīng)細(xì)胞色素b5還原酶(cytocytochromeb5reductase,Ncb5or)、細(xì)胞色素b5(cytochromeb5),傳遞給去飽和酶(desaturase),激活的去飽和酶在特定的碳鏈位置引入雙鍵。不同的去飽和酶(如Δ5、Δ6、Δ9、Δ12等去飽和酶)是使用同一電子傳遞鏈還是不同的電子傳遞鏈發(fā)揮功能呢?它們?cè)诓煌锓N中的相互關(guān)系如何呢?
和其它物種相比,模式生物秀麗線蟲(chóng)基因組具有合成多聚不飽和脂肪的所有去飽和酶基因,是研究細(xì)胞色素b5還原酶、細(xì)胞色素b5和去飽和酶相互關(guān)系的良好動(dòng)物模型。中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所梁斌學(xué)科組張玉茹和其他研究生通過(guò)比較基因組,在秀麗線蟲(chóng)基因組中找到了3個(gè)可能編碼細(xì)胞色素b5還原酶的基因。進(jìn)一步的功能研究發(fā)現(xiàn),編碼細(xì)胞色素b5還原酶的基因hpo-19和T05H4.4功能相同,下調(diào)hpo-19和T05H4.4的表達(dá),降低了多聚不飽和脂肪酸的含量,影響秀麗線蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育和脂肪含量。通過(guò)添加外源脂肪酸檢測(cè)去飽和酶活性發(fā)現(xiàn),HPO-19和T05H4.4影響FAT-1(n3去飽和酶)、FAT-2(Δ12去飽和酶)、FAT-3(Δ6去飽和酶)和FAT-4(Δ5去飽和酶),表明秀麗線蟲(chóng)中這四個(gè)去飽和酶共用相同的細(xì)胞色素b5還原酶?jìng)鬟f電子。同時(shí)還發(fā)現(xiàn),下調(diào)hpo-19和T05H4.4的表達(dá),反饋促進(jìn)了Δ9去飽和酶的表達(dá)和活性。該研究也表明,不同物種中細(xì)胞色素b5還原酶、細(xì)胞色素b5和去飽和酶構(gòu)成的復(fù)合物體系可能不一樣,但它們之間的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系還有待深入研究。
該研究工作已接受并在線發(fā)表在脂代謝領(lǐng)域期刊BBA-MolecularandCellBiologyofLipids。
該項(xiàng)研究工作得到中科院先導(dǎo)B專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金、云南省自然科學(xué)基金、云南省高端人才項(xiàng)目的資助。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/chuzhong/515133.html
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