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揭开细胞能量传感机制的面纱

发布日期:2012-02-23 

约翰霍普金斯大学和国立台湾大学的研究人员已经发现了能量,传感“恒温”的有关如何决定细胞是否会储存或使用自己的能量储备的更多细节。

在2月9日的“自然”版的报告中,研究人员发现,它是如何控制化学修饰的的恒温蛋白变化的。如果没有修改,细胞利用储存的能量,并用它,默认储存资源。当细胞不正确地分配自己的能量供应,他们可以死或癌变。约翰霍普金斯大学队为重点,特别是在添加或删除从蛋白质分子所谓的乙酰基酶。

杰夫boeke博士说:“了解细胞是如何通过添加乙酰基的蛋白质,特别是那些涉及能量使用的影响,是非常重要的,因为有越来越多的用于治疗癌症和神经退行性疾病的药物,阻止乙酰去除酶的使用,”四,分子生物学,遗传学,肿瘤学,并在约翰霍普金斯大学医学院的高通量生物学研究中心主任教授。 “阻止乙酰消除酶打开,帮助对抗癌症的抗癌基因,但是,它不知道还有什么其他的基因和细胞进程也可能会影响这些治疗。”

要确定哪些酶去除乙酰化工集团的蛋白质,研究人员设计的人体细胞,每个已知移除乙酰化工集团12酶的水平降低。在这些细胞株,然后他们拒绝了约2万个基因,并用一种​​dna芯片“,以确定哪些基因被移除乙酰酶水平降低的影响。突出的dna芯片之间恒温蛋白,amp激活的蛋白激酶(ampk),移除乙酰酶之一,hdac1的具体互动。

与hdac的少,ampk的打开“关闭”,大概是因为它保留其乙酰组,研究人员得出结论。 ampk的作用,因为在细胞能量水平低时,ampk的任意球开始使用了储存能量的反应,细胞的能量储备和削减的进程就像一个能量的自动调温器。另一方面,当细胞有充沛的精力,ampk的关闭,导致糖和脂肪的形式储存供日后使用的能量。

hdac1的蛋白质,因为ampk的转向,研究人员推测,会有相应的乙酰添加酶制剂特别关闭ampk的。为了找到这种酶,他们来自8个不同的细胞系中提取ampk的蛋白质,每一个乙酰添加酶制剂水平降低。他们发现,在此加入乙酰酶水平降低细胞ampk,称为p300,是乙酰化小于细胞含有正常数量的p300。

为了证实这个想法,添加或移除乙酰基ampk的直接影响如何控制细胞使用能量的方式,与染料的细胞积聚的脂肪球帮助他们测量了细胞的能量储备。染料,让他们估计,储存能量的脂肪球的大小。无法添加乙酰对ampk的细胞含有较少的染料,因此较小的脂肪球比正常的人体细胞。相反,细胞无法从ampk的乙酰基所含的染料多,显示更大的脂肪球。该研究小组得出结论,当ampk的含有乙酰基电池使用其能量储量不到时,ampk的不含有乙酰基。

boeke说能量早在他的实验室做酵母蛋白质对人体细胞的工作遵循了类似的研究。