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        對脂肪代謝功能的新見解
        
			
        
				2018-12-24 09:12:18
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        當(dāng)身體的脂肪儲存被激活時會發(fā)生什么?在奧地利科學(xué)基金FWF的支持下，生物化學(xué)家Ruth Birner-Grünberger研究了脂肪分解中活化和調(diào)節(jié)的復(fù)雜相互作用，從而為糖尿病或動脈硬化等疾病的新治療方法提供了基礎(chǔ)。在耗盡葡萄糖(來自碳水化合物)提供的快速能量后，馬拉松運動員的身體開始燃燒脂肪。當(dāng)人們以低脈沖率連續(xù)運動時，約30分鐘后開始脂解。當(dāng)人們感到饑餓時，會發(fā)生同樣的事情 - 脂肪細胞會收到一個激素信號，告訴他們可以提供一個倉庫并將儲存的脂滴分解成脂肪酸。即使在快速行走期間，這些過程也會以閃電般的速度在身體中發(fā)生。
        

        對脂肪代謝功能的新見解
        

        “激活和控制過程在幾秒鐘內(nèi)啟動。這是唯一可能的，因為不需要創(chuàng)建分解脂肪細胞所需的蛋白質(zhì)，但只能解鎖，”生物化學(xué)家Ruth Birner-Grünberger說。她研究了三件事：哪些蛋白質(zhì)參與脂肪燃燒，脂肪細胞中的相互作用，以及它們?nèi)绾伪粍訂T或抑制。
        

        磷酸鹽充當(dāng)開關(guān)
        

        自2002年博士后期以來，Birner-Grünberger一直在研究脂肪分解。她在格拉茨醫(yī)科大學(xué)病理學(xué)研究所的研究部門開發(fā)了蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)：“它涉及根據(jù)蛋白質(zhì)組學(xué)在特定代謝中的活動來檢測蛋白質(zhì)過程，“她說。
        

        在初步尋找脂肪組織和肝臟中的脂肪分解酶時，她確定了幾種候選物：“有幾種脂肪酶，即分解脂肪的蛋白質(zhì)，以及調(diào)節(jié)這一過程的其他蛋白質(zhì)。” 研究人員特別引人注目的是他們發(fā)現(xiàn)的磷酸化程度。磷酸化是一種化學(xué)修飾，它將磷酸鹽與蛋白質(zhì)結(jié)合，從而起到激活或抑制細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的作用。與每次重新開始蛋白質(zhì)合成或降解相比，這消耗更少的時間和能量。該研究項目旨在回答關(guān)于化學(xué)修飾何時何地解除或抑制脂解作用的蛋白質(zhì)的問題。
        

        然而，體外研究不足以解釋脂肪分解蛋白的相互作用。“生物系統(tǒng)是復(fù)雜的，嚴(yán)格管制和位置依賴。我們無法通過在試管中混合脂肪滴，脂肪酶和活化劑來實現(xiàn)完整的圖像，”研究人員解釋說。科學(xué)家通過共聚焦激光掃描顯微鏡觀察動物細胞。
        

        他們發(fā)現(xiàn)了組織細胞中脂肪滴的空間和化學(xué)相互作用的第一步：為了激活第一(三種)脂肪酶，有一系列命令，包括激活劑CGI58和調(diào)節(jié)劑perilipin。當(dāng)脂肪細胞處于基礎(chǔ)狀態(tài)時，兩種蛋白質(zhì)位于結(jié)合在一起的脂質(zhì)液滴上。用磷酸鹽標(biāo)記后，它們分開; CGl58前往液滴上的另一個位置以激活第一個脂肪酶(ATGL)。作為調(diào)節(jié)劑，perilipin可防止脂肪酶在不需要時被激活。這很有趣，因為脂質(zhì)代謝過度會刺激糖尿病和動脈硬化等常見疾病。如果為身體提供的能量超過其長時間燃燒的能量，
        

        Birner-Grünberger計劃進行一項后續(xù)項目，期間她打算使用磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)(即細胞中數(shù)千種蛋白質(zhì)磷酸化過程的全局分析)來了解哪些能量過程與脂解作用同時受到調(diào)節(jié)，例如糖原降解，并觀察時間序列。“看起來脂肪細胞能夠在幾分鐘內(nèi)調(diào)整脂肪酸這一事實是必需的以及如何進一步處理它們。我們不僅需要它們來提供能量，如運動或饑餓，還需要構(gòu)建細胞膜和信號分子。“為了進行這些分析，項目組還開發(fā)了一種改進蛋白質(zhì)組學(xué)評估的方法。數(shù)據(jù)。
        
			

			
          
        
			
        
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