脂肪包被蛋白perilipin的研究进展课件

1、脂肪包被蛋白perilipin的研究进展一 概述 1990年人们发现了脂滴表面第一个蛋白质，1991年首次证明该蛋白是一种能被蛋白激酶磷酸化的磷蛋白，并将其命名为perilipin。此后陆续发现了ADRP、TIP47、S3-12、Vimentin、Caveolin-1、P200、CGI-58等许多蛋白也位于脂滴表面，这些蛋白统称为脂滴相关蛋白。 脂滴相关蛋白中perilipin、ADRP、TIP47是脂滴表面主要的结构蛋白，且三者氨基末端大约100个氨基酸区域高度保守，所以取每个首字母命名为PAT蛋白家族。其中perilipin研究得较为深入，与甘油三酯水解的关系最密切。 Perilipin由

2、PLIN基因编码，人的PLIN基因定位于15q26，含有9个外显子，由于mRNA剪切方式不同，形成A、B、C、D四种同源蛋白体，它们具有相同的氨基末端，不同的羧基末端，其中A含量最多，在脂肪细胞和类固醇生成细胞中表达，B在此两种细胞中有少量表达，而C和D仅表达于类固醇生成细胞。 以往的研究一致认为perilipin及PAT家族蛋白仅表达于脂质滴表面，而在其他任何亚细胞组分中不存在。但Horst Robenk等人最近的研究显示1)PAT家族蛋白遍布于脂质滴而不只是被限制在脂质滴表面2)PAT家族蛋白显著存在于细胞膜上，PAT家族蛋白在胞质的游离核糖体合成后首先插入细胞质小叶的细胞膜上。二、Per

3、ilipin蛋白的氨基酸序列及序列区域的作用 小鼠perilipinA、B、C、D分别含有517个、422个、347个、244个氨基酸，periD与periA、B、C有198个氨基酸的共同序列，periC与periA、B N-末端323个氨基酸相同，periA与periB N-末端405个氨基酸是一致的。 PKA激发的HSL(激素敏感的脂肪酶）介导的脂解要求1-300氨基酸区域一个或多个PKA磷酸化位点磷酸化，PKA激发的非HSL介导的脂解作用要求301-517氨基酸区域PKA磷酸化位点磷酸化。PKA介导的periA492位丝氨酸磷酸化可促进脂滴的裂解和分散。 疏水序列分为：位于242-260

4、位的H1，320-342位的H2，349-364位的H3和一个291-318位的酸性区域，疏水序列包含了periA锚定于新生脂滴的所有必需的信息，H1和H2是锚定必需的，H3是一个弱的锚定信号。 periA氨基酸1-300区域抑制基础脂解作用，促进PKA激发的HSL介导的脂解作用。periA氨基酸301-517区域抑制非HSL介导的基础脂解，促进PKA激发HSL介导和非HSL介导的脂解作用。 periA羧基末端112个氨基酸对甘油三酯的积累至关重要，去除羧基末端后蛋白丧失增加细胞内甘油三酯的能力，这一序列是periA所特有的。三、perilipin的表达调控及降解调控 过氧化物酶增殖体受体(P

5、PAR)r是调节脂肪形成和脂质代谢的关健的转录因子。Peri和S3-12直接由RXR/PPARr(维甲酸X受体/过氧化物酶增殖体受体r)异二聚体调节。 Peri启动子上包含一个进化上高度保守的PPARr反应元件PPRE、PPRE位于peri基因上游1.9kb处，鼠peri基没有规范的TATA、CAAT和GC修饰，PPRE是脂肪细胞形成时Peri基因转录活化的关键元素。PPAR-r对peri的调节是通过RXR/PPAR-r (维甲酸X受体/过氧化物酶增殖体受体r)与peri启动子上游的PPRE相作用实现的。 peri的降解是通过泛素-蛋白酶体途径实现的。在转染的中国仓鼠卵巢细胞培养基中增加脂肪酸

6、可阻止peri降解，特异的蛋白酶体抑制剂MG132、乳胞素和ALLN可阻止peri降解，然而其他蛋白酶体抑制剂无效。Peri和泛素的共免疫沉淀证明peri与多聚泛素是共轭结合的，且定向于蛋白酶体的降解作用。四、perilipin对脂解的双重调控 转染了periA的3T3-L1前脂肪细胞与未转染的细胞用同样的条件诱导，前者细胞内脂滴明显多于后者，且甘油三酯的含量是后者的6-30倍，此时甘油三酯的合成速度并没有改变，只是基础状态下水解速度下降，提示基础状态下peri作为屏障覆盖在脂滴表面，保护甘油三酯免受水解。 在稳定表达HSL绿色荧光蛋白的中国仓鼠卵巢细胞中也证实，在基础状态下peri磷酸化水平

7、很低，包在油滴表面，形成屏障，保护脂滴内甘油三酯不被脂肪酶水解，而在脂解刺激和CAMP升高情况下，periA磷酸化，使HSL聚集于脂滴表面或通过修饰作用间接地使HSL更易接触脂滴内的甘油三酯而产生脂解。五、PLIN基因多态性与肥胖危 险性关系 人类基因中有许多位点的单核苷酸呈现出多态性，目前研究者就PLIN基因1237TC； 1243CT； 1323CG； 6209TC； 10171AT； 11482GA；13041AG；14995AT；位点单核苷酸多态性与肥胖危险因素的关系在不同种族人群中进行了研究。 严卫丽等人就1237TC和1243CT位点单核苷酸多态性在中国汉族人中进行了监测，发现：1

8、237TC和1243CT多态性与高血压和肥胖无关，但1243CT位点多态性与总胆固醇水平升高有关。 有研究者表明在白人中6209TC和11482AT与肥胖危险无关联，13041AG和14995AT与白人妇女肥胖危险有关联，而在男人中无关联。 PLIN基因位点单核苷酸多态性与肥胖危险的关系显示出性别和种族的差异，说明PLIN基因对人类肥胖危险因素调控具有种族和性别依赖性。六、perilipin表达与人类肥胖关系 此类研究较少，且由于研究对象的体重指数跨度不同，研究对象样本量较小，所取脂肪组织部位不同等诸多因素，peri表达与人类肥胖的关系的研究结果不一致。 Mottagui-Tabar等人测定肥胖及正常妇女皮下脂肪组织的脂解率和peri的表达发现肥胖妇女基础脂解率和非肾上腺素刺激的脂解率较正常妇女升高近2-4倍，而peri蛋白表达下降50。 wang等人研究示非肥胖个体periA mRNA是肥胖个体的2倍，非肥胖个体perilinp蛋白的量比肥胖个体个高近1倍。严重肥胖个体皮下脂肪组织peri mRNA显著高于网膜组织，而