脂滴與線粒體互作介導的表面蛋白轉移調節(jié)細胞氧化應激
發(fā)布時間：2021-07-27 16:45
脂滴是由中性脂質核心、單層磷脂膜和表面蛋白構成的球形細胞器。細胞氧化應激導致脂滴數(shù)量增多,而脂滴增多會緩解細胞氧化應激,但是脂滴調控細胞氧化應激的分子機制尚不明確。細胞氧化應激的原因主要是線粒體的氧化損傷,其會導致線粒體釋放更多的活性氧,從而引起線粒體損傷、內質網(wǎng)應激等,引發(fā)細胞凋亡。有研究表明脂滴與線粒體可以相互接觸,我們猜測脂滴與線粒體間的互作會調控線粒體的損傷,進而調節(jié)細胞氧化應激。PLIN5是脂滴與線粒體互作的關鍵蛋白,本研究通過檢測PLIN5對細胞氧化應激水平的調控作用,并采用蛋白質譜分析脂滴-線粒體接觸后脂滴表面蛋白組分的變化,擬解析PLIN5介導的脂滴-線粒體互作調控細胞氧化應激的分子機制。主要研究結果如下:1.使用過氧化氫處理細胞后,WB和q PCR檢測發(fā)現(xiàn)PLIN5的表達水平升高。2.使用BODIPY和Mito-tracker分別標記脂滴和線粒體,過氧化氫處理后發(fā)現(xiàn)細胞中脂滴與線粒體接觸增加,過表達PLIN5促進脂滴與線粒體接觸而干涉PLIN5抑制脂滴與線粒體接觸。3.過表達PLIN5可以降低線粒體損傷并進而抑制細胞凋亡,而干涉PLIN5后線粒體損傷增加,細胞凋亡率升...
【文章來源】：華中農業(yè)大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：91 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
脂滴的基本形態(tài)(Ohsakietal.2014)
脂滴與線粒體互作介導的表面蛋白轉移調節(jié)細胞氧化應激3該模型認為內質網(wǎng)形成脂滴的過程可能為：脂滴獨特的細胞器結構——疏水性（中性）脂質的中心核心被兩親性脂質和蛋白質的單層包圍，疏水核心中的TG是通過精細的生物合成途徑生成的(Poletal.2014)，其最終步驟是由�；o酶催化:二�；视王；D移酶DGAT1和DGAT2，將DAG和脂肪酸（FAs）（首先被活化為�；鵆oA）轉化為TG。這兩種酶都位于ER中，TG聚集在代表新生脂滴的特殊位點。這些結構的連續(xù)增長會產(chǎn)生成熟的脂滴，最終變得不同于ER，這很可能類似于發(fā)芽的過程。DGAT2僅插入到ER膜的一張小葉中，因此可以擴散到脂滴的表面，從而促進TG的合成并在局部繼續(xù)產(chǎn)生脂滴(Guoetal.2009)。脂滴在細胞器中是獨一無二的，目前關于脂滴分解的主要機制有兩種：脂解作用和脂肪吞噬作用(Wang2016)。脂解是通過脂肪甘油三脂脂肪酶（ATGL），激素敏感性脂肪酶（HSL）和單酰基甘油脂肪酶（MAGL）的順序作用，可以使TGs中的FAs受到高度調控釋放(Chu2019)。脂肪吞噬作用是最近發(fā)現(xiàn)的自噬的一種選擇性形式，其中部分或全部脂滴被吞噬在自噬體膜內，并與溶酶體融合，以被水解酶降解。在機體水平上，脂肪細胞中的脂滴分解受激素調節(jié)，并為禁食和運動期間非脂肪組織中線粒體能量的產(chǎn)生提供了脂肪酸(Cerketal.2018)。但是，非脂肪組織中的脂滴也會響應環(huán)境中的養(yǎng)分和其他提示而經(jīng)歷生物發(fā)生和分解的循環(huán)。它們的組成，數(shù)量，大小和在細胞內的分布根據(jù)細胞的生理狀態(tài)而動態(tài)變化(ThiamandBeller2017)。圖1-2脂滴的基礎(Welte2015)
脂滴與線粒體互作介導的表面蛋白轉移調節(jié)細胞氧化應激7圖1-3脂滴蛋白組：結構特征和靶向途徑(BersukerandOlzmann2017)Fig.1-3TheLDproteome:Structuralfeaturesandtargetingpathways2線粒體的研究進展2.1線粒體的結構線粒體是真核細胞內參與生物能量代謝和細胞內穩(wěn)態(tài)的細胞器，包括通過電子傳遞和氧化磷酸化產(chǎn)生的ATP，以及三羧酸(TCA)循環(huán)氧化代謝產(chǎn)物，并通過β-氧化分解脂肪酸，活性氧(ROS)的產(chǎn)生以及細胞凋亡的發(fā)生和執(zhí)行。線粒體包含多個mtDNA拷貝(Galluzzietal.2012)。人mtDNA是一種16.6kb的雙鏈環(huán)狀DNA分子，編碼13種呼吸酶復合物多肽、22種轉移RNA和2種線粒體蛋白質合成所需的核糖體RNA。由于mtDNA對于維持功能性細胞器至關重要，因此mtDNA突變的積累或mtDNA拷貝數(shù)的減少預計會影響能量的產(chǎn)生，促進ROS的產(chǎn)生和細胞的存活，這些過程可能與衰老、線粒體疾病或癌癥有關(Andersonetal.1981,Leeetal.2010)。線粒體由一個雙膜系統(tǒng)組成，其中MOM圍繞著MIM，后者構成線粒體基質室的邊界，包含許多突出于該室的褶皺(嵴)，從而擴大MIM的表面積。MIM和MOM由線粒體IMS分開，并通過涉及嵴組織的接觸部位部分連接。線粒體基質和嵴系統(tǒng)的重要結構特征包括內邊界膜(IBM)、嵴連接(CJ)和嵴膜(CM)。描述線粒體(超)結構的參數(shù)包括MIM與MOM之間的距離(標記為“a”)、內側間隙(標記為“b”)和相鄰嵴之間的距離(“嵴間隙”)(Bulthuisetal.2019)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Mitochondria in cancer:at the crossroads of life and death[J]. Vanessa C.Fogg,Nathan J.Lanning,Jeffrey P.MacKeigan. 癌癥. 2011(08)
本文編號：3306160
【文章來源】：華中農業(yè)大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：91 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
脂滴的基本形態(tài)(Ohsakietal.2014)
脂滴與線粒體互作介導的表面蛋白轉移調節(jié)細胞氧化應激3該模型認為內質網(wǎng)形成脂滴的過程可能為：脂滴獨特的細胞器結構——疏水性（中性）脂質的中心核心被兩親性脂質和蛋白質的單層包圍，疏水核心中的TG是通過精細的生物合成途徑生成的(Poletal.2014)，其最終步驟是由�；o酶催化:二�；视王；D移酶DGAT1和DGAT2，將DAG和脂肪酸（FAs）（首先被活化為�；鵆oA）轉化為TG。這兩種酶都位于ER中，TG聚集在代表新生脂滴的特殊位點。這些結構的連續(xù)增長會產(chǎn)生成熟的脂滴，最終變得不同于ER，這很可能類似于發(fā)芽的過程。DGAT2僅插入到ER膜的一張小葉中，因此可以擴散到脂滴的表面，從而促進TG的合成并在局部繼續(xù)產(chǎn)生脂滴(Guoetal.2009)。脂滴在細胞器中是獨一無二的，目前關于脂滴分解的主要機制有兩種：脂解作用和脂肪吞噬作用(Wang2016)。脂解是通過脂肪甘油三脂脂肪酶（ATGL），激素敏感性脂肪酶（HSL）和單酰基甘油脂肪酶（MAGL）的順序作用，可以使TGs中的FAs受到高度調控釋放(Chu2019)。脂肪吞噬作用是最近發(fā)現(xiàn)的自噬的一種選擇性形式，其中部分或全部脂滴被吞噬在自噬體膜內，并與溶酶體融合，以被水解酶降解。在機體水平上，脂肪細胞中的脂滴分解受激素調節(jié)，并為禁食和運動期間非脂肪組織中線粒體能量的產(chǎn)生提供了脂肪酸(Cerketal.2018)。但是，非脂肪組織中的脂滴也會響應環(huán)境中的養(yǎng)分和其他提示而經(jīng)歷生物發(fā)生和分解的循環(huán)。它們的組成，數(shù)量，大小和在細胞內的分布根據(jù)細胞的生理狀態(tài)而動態(tài)變化(ThiamandBeller2017)。圖1-2脂滴的基礎(Welte2015)
脂滴與線粒體互作介導的表面蛋白轉移調節(jié)細胞氧化應激7圖1-3脂滴蛋白組：結構特征和靶向途徑(BersukerandOlzmann2017)Fig.1-3TheLDproteome:Structuralfeaturesandtargetingpathways2線粒體的研究進展2.1線粒體的結構線粒體是真核細胞內參與生物能量代謝和細胞內穩(wěn)態(tài)的細胞器，包括通過電子傳遞和氧化磷酸化產(chǎn)生的ATP，以及三羧酸(TCA)循環(huán)氧化代謝產(chǎn)物，并通過β-氧化分解脂肪酸，活性氧(ROS)的產(chǎn)生以及細胞凋亡的發(fā)生和執(zhí)行。線粒體包含多個mtDNA拷貝(Galluzzietal.2012)。人mtDNA是一種16.6kb的雙鏈環(huán)狀DNA分子，編碼13種呼吸酶復合物多肽、22種轉移RNA和2種線粒體蛋白質合成所需的核糖體RNA。由于mtDNA對于維持功能性細胞器至關重要，因此mtDNA突變的積累或mtDNA拷貝數(shù)的減少預計會影響能量的產(chǎn)生，促進ROS的產(chǎn)生和細胞的存活，這些過程可能與衰老、線粒體疾病或癌癥有關(Andersonetal.1981,Leeetal.2010)。線粒體由一個雙膜系統(tǒng)組成，其中MOM圍繞著MIM，后者構成線粒體基質室的邊界，包含許多突出于該室的褶皺(嵴)，從而擴大MIM的表面積。MIM和MOM由線粒體IMS分開，并通過涉及嵴組織的接觸部位部分連接。線粒體基質和嵴系統(tǒng)的重要結構特征包括內邊界膜(IBM)、嵴連接(CJ)和嵴膜(CM)。描述線粒體(超)結構的參數(shù)包括MIM與MOM之間的距離(標記為“a”)、內側間隙(標記為“b”)和相鄰嵴之間的距離(“嵴間隙”)(Bulthuisetal.2019)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Mitochondria in cancer:at the crossroads of life and death[J]. Vanessa C.Fogg,Nathan J.Lanning,Jeffrey P.MacKeigan. 癌癥. 2011(08)
本文編號：3306160
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