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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
超重或过胖的人患血糖高患者的可能性的可能性更为明显增多,2型血糖高患者的可能性(T2D)的高血糖是由β体内部特点心理缺陷使得的,通畅是在胰岛素反抗的具体情况签发生的,然而现尚不模糊胰岛素排泌的增多可不可以会造成的β体内部哀竭或促进会血糖高患者的可能性系统进程。蛋白质剩余造成的组织机构脂质沉积在T2D中很多见,而乳酸酸棕榈酸酯关卡的上升与高胰岛素血症和β体内部特点心理缺陷有关系。

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。通过棕榈酰化掩盖蛋白酶组发现,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。

英文翻译小标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

汉语主题词: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

论文期刊:Cell Metabolism

引响成分:IF=31.373

公布时刻:2023年1月6日

深入分析板材:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学技术性:棕榈酰化修饰蛋白组

一般研究方案结论

1.APT1理解、可溶性转变及对胰岛素分泌物的影晌

能够高血糖病员和非高血糖病员的较为,研发发展高血糖病员中的APT1 mRNA增大(图1 A)。APT1酶几丁质酶的最终结果现示,高糖降了4个各不相同的非高血糖病员供体胰岛的去棕榈酰化几丁质酶,高血糖病员β上皮细胞APT1酶几丁质酶降(图1 B-C)。能够对APT1 KD小鼠的研发,发展APT1的上升会带来提子糖促进的胰岛素分泌出增大(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1表答、酶灵活性及APT1偏差对胰岛素排泄的印象

(画面再编辑器,原于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进步采用对APT1 KO小鼠的科学研究,发觉16.7 mM红提红葡糖粉伤害性时,胰岛素代谢不断加剧(图2 A);信息红提红葡糖粉伤害性实验英文表明,敲除组胰岛素双相发挥不断加剧(2 B、C)。

图2 APT1问题小鼠区分的胰岛可添加草莓糖刺激性的胰岛素合成

(产品图片再复制,来源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化一些缺陷报告变化体Scamp1的表述可解决APT1一些缺陷报告致使的胰岛素高产出和营养丰富诱惑的组织凋亡

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淡化蛋白质组研究。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) 深入实际科研感觉,C132S Scamp1可能拦截APT1缺泛给予的胰岛素高外分泌(图4 B)。夏黑葡萄糖粉和棕榈酸酯联动使用24h后,APT1 KD癌细胞膜膜的凋亡率更为明显添加,C132S Scamp1可救活APT1 KD癌细胞膜膜的凋亡(图4 C-E),认为APT1抗逆性转换Scamp1棕榈酰化修饰语的情况下与营养健康诱骗的癌细胞膜膜凋亡想关。

图4 C132S可解救APT1通病组织核中胰岛素代谢太过和菅养引发的组织核凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛非特异朋友APT1染色体敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠行为 出越多的β组织衰退

成了敲定T2D中β组织细胞核哀竭的表型,对胰岛特异形APT1dna敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠做出深入分析。高脂饮食健康12周后,相对胰岛特异形APT1dna敲除小鼠和参考组小鼠,报告单界面显示敲除组会出来糖耐量受到损害的原因,这与给糖后1分之五钟胰岛素代谢分泌和C-肽大幅度降低有关的;而且会出来β组织细胞核平数下跌(图 5)。

图5 胰岛非特异聊天APT1由于缺乏可有利于促进高脂饮食健康分析的小鼠β受损细胞衰退

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1异常现象的db/db小鼠做出设计,然而意味着,APT1 KO组的糖耐量受到损害,因此胰岛素和C-肽的排出变少(图6 A-I);β血生殖细胞范围偏态变少,并展现很大的红提糖不耐受性(图6 J-M)。很是否Lypla1(代码APT1的DNA)的小鼠,显示db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化能力低过照表db/+小鼠(图6 N),意味着db/db小鼠的β血生殖细胞器官衰竭几率与去掉Scamp1中棕榈酸盐的功用受到损害密切相关。

图6 APT1或缺可可以淡化db/db小鼠的β神经元能力衰弱

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

个人总结

由此可见笔者认为,该探讨证实,APT1在社会胰岛中备受控制,APT1匮乏会诱发胰岛素高合成借以诱发β血受损细胞哀竭,其底物是Scamp1,棕榈酰化缺陷报告甲基化体Scamp1的体现可解救APT1匮乏使得的胰岛素高合成和营养元素引导的血受损细胞凋亡,显示系统棕榈酰化陆续参与了血糖高的能够引起病发的逻辑。该探讨模拟机了任何的形式的社会2型血糖高的能够引起病发的逻辑,为高危险因素群体给予了和预防或延迟血糖高的隐性靶点。

APT1不良影响胰岛素代谢

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱个人总结

棕榈酰化是很重要的脂质化遮盖结构,常见时有发生在半胱氨酸残基上。棕榈酰化遮盖最很重要的基本功效是促进可通行证办理核蛋白与膜的亲和性,最后监测核蛋白质的追踪定位与基本功效。拜谱怪物独家代理组学技术应用,不应该对半胱氨酸残基上的棕榈酰化遮盖展开检验,还应该检验半胱氨酸残基上的亚硝基化、空气氧化替换遮盖,提升自己遮盖肽段生物富集的流程,遮盖位点检验状况小艺术提升自己,低丰度遮盖位点一定量更准,助推器病理报告共识机制、疗法靶点等探索。

符合论文: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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