ATP在胰島素抵抗機制中對線粒體MECR蛋白的影響
發(fā)布時間:2021-12-17 04:41
背景:線粒體2-烯醇;鞍走原酶(MECR)是線粒體脂肪酸合成酶(mt FAS)途徑中的一種酶。MECR與2型糖尿病的關(guān)系尚無報道。在本研究中,我們在高脂誘導(dǎo)肥胖(DIO)小鼠中檢測了肝臟MECR和胰島素抵抗的關(guān)系。在胰島素抵抗條件,MECR基因mRNA表達在肝臟中升高,但MECR蛋白水平降了。用小檗堿(BBR)改善DIO小鼠胰島素抵抗后,MECR蛋白水平恢復(fù)正常。機制研究提示,胰島素抵抗條件下血液胰島素水平升高,胰島素誘導(dǎo)MECR mRNA表達。另外胰島素抵抗條件,肝臟ATP水平升高,ATP誘導(dǎo)MECR蛋白水平降低。BBR通過降低DIO小鼠肝臟的ATP水平,恢復(fù)MECR蛋白質(zhì)水平。這些數(shù)據(jù)提示,在胰島素抵抗小鼠中,胰島素誘導(dǎo)肝臟mRNA水平升高,但肝臟高水平的ATP造成MECR蛋白降低。BBR降低小鼠肝臟中的ATP水平,恢復(fù)MECR蛋白水平,改善DIO小鼠胰島素敏感性。本研究表明,MECR mRNA升高和蛋白降低與胰島素抵抗密切相關(guān),ATP降低MECR蛋白水平可能參與胰島素抵抗的發(fā)生。目的:研究線粒體蛋白MECR與2型糖尿病的關(guān)系,探索MECR在胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)下的變化規(guī)律。方法:(...
【文章來源】:上海海洋大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
ATP設(shè)定點的調(diào)節(jié)機制
上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文22圖1-2ATP設(shè)定點的調(diào)節(jié)因素。細胞內(nèi)ATP水平由設(shè)定點決定,該設(shè)定點與線粒體膜電位成正比。隨著能量底物供應(yīng)量的增加,線粒體膜電位、ATP設(shè)定值和細胞內(nèi)ATP水平呈共同升高趨勢。隨著ATP的增加,線粒體的負反饋機制被激活,從而增加超氧化物離子的產(chǎn)生。超氧化物離子通過氧化修飾解偶聯(lián)蛋白來促進線粒體產(chǎn)熱,從而降低膜電位和ATP合成?寡趸瘎┠苤泻统蹼x子,阻斷負反饋反應(yīng),防止膜電位降低而提高設(shè)定值。解偶聯(lián)劑(二硝基苯酚,DNP)通過激活解偶聯(lián)蛋白,降低膜電位,下調(diào)ATP的設(shè)定值?沟蛲龅鞍譈cl-xL通過上調(diào)線粒體膜電位增加ATP的設(shè)定值。Fig.1-2FactorsinvolvedintheregulationofATPset-point.TheintracellularATPlevelisdeterminedbytheset-point,whichisproportionaltothemitochondrialmembranepotential.Withtheincreasedsupplyinenergysubstrates,mitochondrialmembranepotential,ATPset-pointandintracellularATPleveltendstoelevatetogether.AsATPincreases,thenegativefeedbackmechanismofmitochondriawillbeactivatedtoincreasetheproductionofsuperoxideions.SuperoxideionspromotemitochondrialheatproductionbyoxidativemodificationofuncouplingproteinstoreducethemembranepotentialandATPsynthesis.Antioxidantscanneutralizethesuperoxideions,blockthenegativefeedbackreaction,andpreventthedecreaseofmembranepotentialtoincreasetheset-point.Uncouplingagent(Dinitrophenol,DNP)canreducethemembranepotentialanddown-regulatetheATPset-pointthroughactivationoftheuncouplingproteins.TheantiapoptoticproteinBcl-xLincreasesATPset-pointbyup-regulationofthemitochondrialmembranepoten
上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文42圖2-1胰島素誘導(dǎo),F(xiàn)orskolin抑制MECRmRNA表達。(a)胰島素誘導(dǎo)MECRmRNA表達。(b)Forskolin(20μM)對MECRmRNA的抑制作用。(c)葡萄糖對MECRmRNA的調(diào)節(jié)(35mm)。(d)缺氧對MECRmRNA的調(diào)節(jié)。(e)TNF-α(10ng/ml)對MECRmRNA的調(diào)節(jié)作用。Fig.2-1MECRmRNAinductionbyinsulinandinhibitionbyforskolin.(a)InductionofMECRmRNAbyinsulin.(b)InhibitionofMECRmRNAbyforskolin(20μM).(c)RegulationofMECRmRNAbyglucose(35mM).(d)RegulationofMECRmRNAbyhypoxia.(e)RegulationofMECRmRNAbyTNF-α(10ng/ml).2.3.2各組織中的MECR蛋白表達MECR在酵母線粒體中高表達,但在哺乳動物組織中的蛋白分布未見報道。為解決這一問題,我們用蛋白質(zhì)免疫印跡法檢測了9種富含線粒體的小鼠組織(腦、心、肝、脾、肺、腎、骨骼饑結(jié)腸和棕色脂肪)中MECR蛋白的表達。根據(jù)MECR/β-肌動蛋白的水平,將這些組織分為四組。骨骼肌中蛋白質(zhì)含量最豐富,約為腦、心、肝等第二組組織的7倍(圖2-2a,b)。在第三組組織中,包括腎臟、結(jié)腸和棕色脂肪的表達較第二組減少了一半。脾臟和肺組織中的MECR表達最低,約為第三組的一半。結(jié)果表明MECR蛋白與組織線粒體的密度無密切關(guān)系,提示MECR蛋白
本文編號:3539423
【文章來源】:上海海洋大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
ATP設(shè)定點的調(diào)節(jié)機制
上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文22圖1-2ATP設(shè)定點的調(diào)節(jié)因素。細胞內(nèi)ATP水平由設(shè)定點決定,該設(shè)定點與線粒體膜電位成正比。隨著能量底物供應(yīng)量的增加,線粒體膜電位、ATP設(shè)定值和細胞內(nèi)ATP水平呈共同升高趨勢。隨著ATP的增加,線粒體的負反饋機制被激活,從而增加超氧化物離子的產(chǎn)生。超氧化物離子通過氧化修飾解偶聯(lián)蛋白來促進線粒體產(chǎn)熱,從而降低膜電位和ATP合成?寡趸瘎┠苤泻统蹼x子,阻斷負反饋反應(yīng),防止膜電位降低而提高設(shè)定值。解偶聯(lián)劑(二硝基苯酚,DNP)通過激活解偶聯(lián)蛋白,降低膜電位,下調(diào)ATP的設(shè)定值?沟蛲龅鞍譈cl-xL通過上調(diào)線粒體膜電位增加ATP的設(shè)定值。Fig.1-2FactorsinvolvedintheregulationofATPset-point.TheintracellularATPlevelisdeterminedbytheset-point,whichisproportionaltothemitochondrialmembranepotential.Withtheincreasedsupplyinenergysubstrates,mitochondrialmembranepotential,ATPset-pointandintracellularATPleveltendstoelevatetogether.AsATPincreases,thenegativefeedbackmechanismofmitochondriawillbeactivatedtoincreasetheproductionofsuperoxideions.SuperoxideionspromotemitochondrialheatproductionbyoxidativemodificationofuncouplingproteinstoreducethemembranepotentialandATPsynthesis.Antioxidantscanneutralizethesuperoxideions,blockthenegativefeedbackreaction,andpreventthedecreaseofmembranepotentialtoincreasetheset-point.Uncouplingagent(Dinitrophenol,DNP)canreducethemembranepotentialanddown-regulatetheATPset-pointthroughactivationoftheuncouplingproteins.TheantiapoptoticproteinBcl-xLincreasesATPset-pointbyup-regulationofthemitochondrialmembranepoten
上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文42圖2-1胰島素誘導(dǎo),F(xiàn)orskolin抑制MECRmRNA表達。(a)胰島素誘導(dǎo)MECRmRNA表達。(b)Forskolin(20μM)對MECRmRNA的抑制作用。(c)葡萄糖對MECRmRNA的調(diào)節(jié)(35mm)。(d)缺氧對MECRmRNA的調(diào)節(jié)。(e)TNF-α(10ng/ml)對MECRmRNA的調(diào)節(jié)作用。Fig.2-1MECRmRNAinductionbyinsulinandinhibitionbyforskolin.(a)InductionofMECRmRNAbyinsulin.(b)InhibitionofMECRmRNAbyforskolin(20μM).(c)RegulationofMECRmRNAbyglucose(35mM).(d)RegulationofMECRmRNAbyhypoxia.(e)RegulationofMECRmRNAbyTNF-α(10ng/ml).2.3.2各組織中的MECR蛋白表達MECR在酵母線粒體中高表達,但在哺乳動物組織中的蛋白分布未見報道。為解決這一問題,我們用蛋白質(zhì)免疫印跡法檢測了9種富含線粒體的小鼠組織(腦、心、肝、脾、肺、腎、骨骼饑結(jié)腸和棕色脂肪)中MECR蛋白的表達。根據(jù)MECR/β-肌動蛋白的水平,將這些組織分為四組。骨骼肌中蛋白質(zhì)含量最豐富,約為腦、心、肝等第二組組織的7倍(圖2-2a,b)。在第三組組織中,包括腎臟、結(jié)腸和棕色脂肪的表達較第二組減少了一半。脾臟和肺組織中的MECR表達最低,約為第三組的一半。結(jié)果表明MECR蛋白與組織線粒體的密度無密切關(guān)系,提示MECR蛋白
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