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Cell Metab(IF31.373)|棕榈酰化助力糖尿病发病机制研究

发布时间:2024-09-05
超重或肥嘟嘟的人患痛风的投资风险相关性增多,2型痛风(T2D)的高血糖是由β血血细胞系模块缺陷使得的,基本上是在胰岛素反抗的情况下下达生的,虽然目前为止尚不弄清楚胰岛素排出的增多是否是会使得β血血细胞系器官衰竭或加快痛风任务管理器。营养物质严重过剩使得集体脂质推积在T2D中很典型,而蛋白质酸棕榈酸酯含量的增高与高胰岛素血症和β血血细胞系模块缺陷有关的。

2023年1月6日,武汉轻工大学董桂芳教授与美国华盛顿大学Clay F. Semenkovich教授合作,在Cell Metabolism上发表了题为“Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes”的文章。该研究发现人体组织胰岛素的过量生产与棕榈酰化过程相关,并且这种棕榈酰化作用可被酰基蛋白硫酯酶1(APT1)逆转。通过棕榈酰化表达蛋清组发现,Scamp1是定位于胰岛素分泌颗粒的APT1底物,被敲低后会引起胰岛素分泌过多,促进β细胞衰竭,提示棕榈酰化参与糖尿病的发病过程。该研究不仅有助于理解糖尿病发病机制,同时为高风险人群提供了预防或延缓糖尿病的潜在靶点。

日文宝贝标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

中文翻译标题文字:棕榈酰化连接糖尿病患者的胰岛素过度分泌和β细胞衰竭

杂志:Cell Metabolism

印象指数公式:IF=31.373

发表文章時间:2023年1月6日

研究探讨的材料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学新技术:棕榈酰化修饰蛋白组

常见论述的结果

1.APT1表达爱、活力性变现及对胰岛素排泌的会影响

依据高血压病号和非高血压病号的相当,探析发觉高血压病号中的APT1 mRNA提升(图1 A)。APT1酶活力性的结杲出现,高糖减轻了5个不相同的非高血压病号供体胰岛的去棕榈酰化活力性,高血压病号β细胞核APT1酶活力性减轻(图1 B-C)。依据对APT1 KD小鼠的探析,发觉APT1的骤降会受到匍萄糖的刺激的胰岛素分沁提升(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1展示、酶渗透性及APT1缺点对胰岛素代谢的后果

(视频再导出,隶属于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 逐步骤进行对APT1 KO小鼠的深入分析,找到16.7 mM提子糖促使到时,胰岛素分沁新增(图2 A);动图提子糖促使到实验性表明,敲除组胰岛素双相挥发释放新增(2 B、C)。

图2 APT1疵点小鼠隔离的胰岛可增多红葡萄糖注射液热血的胰岛素分泌液

(图片大全再插入图片,源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化一些一些缺陷基因变异体Scamp1的描述可救治APT1一些一些缺陷产生的胰岛素高的分泌和养分诱骗的受损细胞凋亡

棕榈酰化通过许多参与胰岛素分泌的蛋白介导神经元突触囊泡融合,APT1会影响神经元疾病模型中的功能和细胞内运输,为深入探究APT1及其底物相互作用关系,研究人员进行了棕榈酰化掩盖蛋白质组研究。结果显示,从对照组和APT1 KO组胰岛中检测到390个棕榈酰化蛋白(图3 A)。RAC测定显示,与对照细胞相比,APT1 KD细胞中Scamp1棕榈酰化增加(图3 B-C)。当Scamp1被敲除时,葡萄糖依赖性胰岛素分泌增加(图3 D-E)。进一步分析表明,Scamp1的半胱氨酸残基上会发生突变,与野生型Scamp1相比,C132S突变体的棕榈酰化修饰减少(图3 G-H)。

图3 Scamp1是APT1的底物

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 深入细致调查发展,C132S Scamp1就能够阻住APT1较弱造成的胰岛素高合成(图4 B)。红葡萄糖注射液和棕榈酸酯整合效应24h后,APT1 KD受损体细胞核的凋亡率相关系数增多,C132S Scamp1可解救APT1 KD受损体细胞核的凋亡(图4 C-E),阐明APT1化学活化更改Scamp1棕榈酰化修饰语的的情形与营养摄入诱骗的受损体细胞核凋亡相关的英文。

图4 C132S可追回APT1通病生殖人体细胞中胰岛素分泌出假如你和营养摄入帮助的生殖人体细胞凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛非特异朋友APT1人类基因敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠主要表现出越多的β组织衰退

为了能断定T2D中β神经元哀竭的表型,对胰岛活性朋友APT1染色体敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠实行的研究。高脂饮食习惯12周后,有点胰岛活性朋友APT1染色体敲除小鼠和相较比较组小鼠,结果导致导致敲除组导致糖耐量受到损伤的的情况,这与给糖后1分之五钟胰岛素分泌液和C-肽有效降低关以;以及导致β神经元占地面的降低(图 5)。

图5 胰岛特男人APT1或缺可带动高脂飲食分析的小鼠β上皮细胞器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1缺点的db/db小鼠做出研究分析,毕竟表示,APT1 KO组的糖耐量损害,还有胰岛素和C-肽的产生抑制(图6 A-I);β生殖体细胞面积计算特别抑制,并发生特别的常见葡萄品种糖不耐热(图6 J-M)。是比较是否Lypla1(识别码APT1的什么是基因)的小鼠,感觉db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化情况高过剖析db/+小鼠(图6 N),表示db/db小鼠的β生殖体细胞器官衰竭将会与解决Scamp1中棕榈酸盐的职能损害想关。

图6 APT1贫乏可有利于db/db小鼠的β内部效果哀竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

总结

上述情况所讲,该设计证实,APT1在科学家胰岛中深受调,APT1短缺会致使胰岛素高产生因此致使β神经元衰弱,其底物是Scamp1,棕榈酰化异常现象突变的体Scamp1的展现可拯救APT1短缺进而引发的胰岛素高产生和健康介导的神经元凋亡,显示信息棕榈酰化积极参与了心脏病的起病管理逻辑。该设计摸拟了些手段的科学家2型心脏病的起病管理逻辑,为风险分析大学生消费群体提供数据了以防或延长时间心脏病的未知靶点。

APT1损害胰岛素外分泌

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱总结

棕榈酰化是重点的脂质化掩盖状态,普通造成在半胱氨酸残基上。棕榈酰化掩盖最猛点的实用实用功能是加强可驶入蛋白酶酶与膜的亲和性,关键在于改善蛋白酶酶质的追踪定位与实用实用功能。拜谱生物工程独代组学枝术,这样不仅行对半胱氨酸残基上的棕榈酰化掩盖来判断,还行判断半胱氨酸残基上的亚硝基化、阳极氧化复原掩盖,推广掩盖肽段含有方案,掩盖位点签别个数较大度增加,低丰度掩盖位点一定量精确性,动力方面的问题系统、开展靶点等科研。

参考价值医学文献:Dong G, Adak S, Spyropoulos G, et al. Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes [published online ahead of print, 2023 Jan 6]. Cell Metab. 2023; S1550-4131(22)00549-6. doi:10.1016/j.cmet.2022.12.012.

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