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Cell Rep IF=9.9武汉大学宋威团队利用蛋白质组学和代谢组学探究血糖调控作用

发布时间:2024-08-16
食草植物自身胰岛素和胰高血糖素在长期保持碳水无机化学物质平行的平稳中树立着意义。胰高血糖素举例说明果蝇同源物油脂发动机雄激素(Akh)的减弱效用造成 高形成膳食成脂的跨植物群高血糖。細胞外走势调激酶(ERK)级联效用也是个超高传统的丝裂原碱化球蛋白激酶(MAPK)通道,在脊梁骨神经食草植物和无脊梁骨神经食草植物中调各式微生物进程。然而此前的研发已是研究方法了转高压导线性Akh走势转导催进碳水无机化学物质造成的监测部分,但在細胞器平行上对Akh意义的空间展现在不小层次上仍不清理。

2023年10月,武汉大学宋威教授团队在Cell Reports(IF=9.9)上发表题为“Peroxisomal ERK mediates Akh/glucagon action and glycemic control”的研究文章。研究人员发现Akh磷酸化细胞外信号调节激酶(ERK)通过钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II(CaMKII)级联反应将其易位到过氧化物酶体,以增加脂肪体内碳水化合物的产生,进而导致高血糖。而Akh受体(AkhR)或ERK缺乏、过氧化物酶体的输入相关ERK滞留或脂肪体内过氧化物酶体失活足以缓解高糖饮食诱导的高血糖。该成果中拜谱生物体为其提供血清质组学和产生组学服务,助力发现Akh/胰高血糖素-过氧化物酶体-ERK轴是血糖控制的关键调节因子,为糖尿病治疗中靶向过氧化物酶体ERK提供了新的治疗方向。

经典文章分类:Peroxisomal ERK mediates Akh/glucagon action and glycemic control(Cell Rep,IF=9.9,2023.10) 的客户组织:北京大专 拜谱供应枝术:血清质组学和分解代谢组学 引言图:

一、研究分析项目

研究人员在脂肪体中进行了体内RNAi筛选,确定了Akh反应和血糖控制的生理调节因子,发现了脂肪体ERK对Akh诱导的高血糖至关重要。为了研究Akh如何调节细胞内ERK易位,研究人员用合成Akh处理稳定表达AkhR的S2R+细胞,并使用免疫印迹(图1A和E)、免疫组化(图1B)以及共聚焦(图1C和D)发现Akh增加脂肪体内过氧化物酶体ERK易位。为确认Akh对细胞内pERK易位的影响,使用LC-MS/MS对Akh处理后的细胞裂解物的进行血清质组学分析,发现在99种先前建立的过氧化物酶体蛋白中,Akh显著上调了11种蛋白质,同时下调了2种蛋白质,这表明ERK与这些过氧化物酶体蛋白之间的相互作用得到促进(图1E和F)。

图1| Akh 增进 ERK 的过被金属氧化物酶体易位(图源:Jiaying Li, et al., Cell Rep., 2

接下来研究人员研究了过氧化物酶体ERK易位是否有助于Akh的高血糖作用。过氧化物酶体是关键的细胞器,通过将循环氨基酸和脂肪酸转化为糖异生的底物来介导血糖控制。研究人员利用分泌组学对果蝇幼虫中代谢物的变化进行表征,发现差异调节代谢物的富集分析表明,参与糖酵解、糖异生和氨基酸代谢以及嘌呤代谢等的代谢物高度富集(图2A)。血淋巴中主要参与糖异生的氨基酸,如丙氨酸、苯丙氨酸、精氨酸和天冬氨酸被Akh显着降低,表明它们被消耗。同时,糖异生的底物包括柠檬酸盐、琥珀酸盐、磷酸烯醇丙酮酸和葡萄糖,以及海藻糖6-P和海藻糖在血淋巴中均显著增加(图2B和C)。其中与Akh相关的糖异生氨基酸的减少和糖异生底物的增加均通过敲低ERK得到有效缓解。这些结果均表明Akh通过ERK信号促进氨基酸向碳水化合物的过氧化物酶体转化。随后研究人员敲低了过氧化物酶体调节剂的表达研究Akh相关的过氧化物酶体碳水化合物代谢是否依赖于ERK,结果发现在脂肪体内使用独立的RNAi敲低这些蛋白质的表达会持续降低过氧化物酶体质量并有效消除了Akh诱导的高血糖症(图2D和E),这表明ERK和过氧化物酶体功能在Akh相关碳水化合物代谢中遗传相互作用。

图2| ERK 有关的的过腐蚀物酶体活性氧助于 Akh 用途(图源:Jiaying Li, et al., Cell Re

科研员进三步察觉到过脱色物酶体ERK是高含糖量生活产生的高血糖症所必要的,以及解析视频了Akh加强过脱色物酶体ERK易位的原子逻辑, Akh以CaMKII依懒性的方式提高过脱色物酶体ERK易位。为来探寻在果蝇中察觉到的过脱色物酶体ERK转换是不是也同样有助于喂乳爬行动物胰高血糖素在肝胀中的的功效,科研员用与众不同含水量的胰高血糖素处置塑造的原代小鼠肝神经细胞,对其参与深入分析后察觉到过脱色物酶体ERK和胰高血糖素反响与高含糖量生活诱惑的高血糖关于 。最后的科研员采用很了高血压和非高血压变胖患病者的肝胀,察觉到过脱色物酶体ERK与变胖小鼠和人类进化的胰高血糖素反响和高血糖特别相关。

二、拜谱生物技术个人心得体会

作者进行了体内RNAi筛选,以确定脂肪体内的ERK是Akh诱导的过氧化物酶体,结合脂肪酸质组学和基础代谢组学解析了Akh/胰高血糖素-过氧化物酶体ERK轴在果蝇对人类的血糖调控作用。首次发现了Akh通过Ca促进ERK易位到过氧化物酶体Ca2+ /MKII信号转导,可增强碳水化合物的产生并引起高血糖。这一过程中 拜谱怪物 提供了 血清质组学和新陈代谢组学提供服务,拜谱怪物已产品研发提交并建立起了落实

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