转录因子ChREBP在葡萄糖诱导生脂中的作用

葡萄糖既是动物主要的能量来源和脂肪合成的底物,也可通过转录因子碳水化合物反应元件结合蛋白（ChREBP）调控脂肪生成。ChREBP是具有碱性螺旋-环-螺旋亮氨酸拉链（bHLH/ZIP）结构的转录因子,可激活糖酵解和脂肪生成相关基因的转录表达,在机体脂质代谢和葡萄糖稳态的调控中起重要作用。对ChREBP调控机制的认识,可为肥胖及相关代谢综合征的治疗和肉用动物体脂沉积的营养调控提供基础。本文就有关ChREBP表达、反式激活活性的调控,以及与其他调控因子的相互作用等方面的研究新进展作一综述。     

调控糖酵解和生脂的重要转录因子:碳水化合物反应元件结合蛋白

碳水化合物反应元件结合蛋白（carbohydrate response element binding protein,ChREBP）是最近发现和分离的一种重要的转录调控因子,它直接激活多个参与糖酵解和脂肪合成基因的表达,从而调控糖代谢和脂肪酸合成。研究ChREBP表达的调控机制及生物学效应,将有助于全面认识肥胖、糖尿病等代谢综合征的发病机制。本文综述了碳水化合物调控元件（carbohydrate response element,ChRE）及ChREBP的结构,ChREBPDNA结合活性的活化过程和分子机制,以及对靶基因的作用。     

糖类应答元件结合蛋白——葡萄糖信号途径中的转录因子

糖类应答元件结合蛋白(ChREBP)是2001年发现的葡萄糖信号途径中的一个新的候选转录因子,在哺乳动物体内可结合到糖酵解和脂肪合成酶相关基因启动子区的糖类应答元件(ChRE)上,激活这些基因的转录,并与SREBP-1c协同作用,调节糖酵解和脂肪合成酶相关基因的表达。该文介绍ChREBP的基因结构、表达调控、活性调节、生物学功能及其作用机制等的最新研究进展。     

ChREBP在肝细胞糖脂代谢中的作用

碳水化合物反应元件结合蛋白(carbohydrate response element binding protein,ChREBP)是一个在糖脂代谢过程中发挥重要作用的转录因子.ChREBP的分子量约为90kD,含有四个与其活性紧密相关的磷酸化位点.葡萄糖代谢旁路产物5-磷酸木酮糖可以激活蛋白磷酸酶2A,其促使ChREBP去磷酸化,去磷酸化的ChREBP进入细胞核,并与MLX形成异源二聚体ChREBP/MLX,ChREBP/MLX结合到靶基因启动子区域的ChRE上,激活靶基因的转录.ChREBP的靶基因主要是参与糖酵解和脂质合成的一些酶类,因而ChREBP的激活可促进葡萄糖向脂质转化.敲除ChREBP的小鼠虽可正常生长发育但其体内脂肪组织明显减少,同时肝中有大量糖原堆积而导致肝肿大.敲除ChREBP的ob/ob小鼠,体重及糖脂代谢紊乱也有明显改善.总之,现有的研究揭示ChREBP有可能成为治疗代谢综合征的一个新靶点.     

Mondo蛋白在肿瘤相关代谢中的研究进展

转录因子Mondo蛋白家族包括MondoA和ChREBP(MondoB)两个家族成员,是葡萄糖介导的基因转录调控的关键调控因子,可直接调控糖酵解和脂肪酸生成相关基因的表达,在细胞代谢与能量平衡中发挥重要作用。细胞代谢改变是肿瘤的重要特征之一,为肿瘤细胞生长及恶性进展创造了有利条件。近年来,研究发现,Mondo蛋白在肿瘤细胞糖酵解、脂肪酸合成和谷氨酰胺利用等代谢通路中发挥着重要作用,而且Mondo蛋白调控肿瘤细胞的代谢,其在肿瘤细胞生长、增殖和侵袭等过程中的作用值得肿瘤研究者关注。因此,更好地认识Mondo蛋白调控肿瘤细胞代谢的机制,将为癌症的治疗提供新的方向。本文对Mondo蛋白家族成员的分子特征、表达调控、组织特异性功能及其在肿瘤代谢重编程和细胞增殖中的最新研究进行综述,为肿瘤的防治提供新思路。     

葡萄糖转运蛋白GLUT4表达的调节机制

胰岛素反应性的葡萄糖转运蛋白4（glucose transporter 4,GLUT4）在葡萄糖的摄取和代谢过程中发挥着重要作用。GLUT4蛋白表达水平直接影响机体葡萄糖的利用。肌细胞增强因子2（myocyte enhancer factor 2,MEF2）、过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferator activated receptors,PPARs）、CCAAT增强子结合蛋白α（CCAAT enhancer binding protein α,C/EBP-α）、固醇类反应元件结合蛋白1c(sterol response element binding protein 1c,SREBP-1c）等转录因子可以上调或下调Glut4基因转录。激素、代谢以及一些病理状态可以通过改变转录因子的量或活性影响Glut4。本文综述了在Glut4基因表达中发挥作用的转录因子,以及在特定的生理或病生理状态下Glut4基因表达调控的机制。     

TNF-α影响胰岛素对原代培养大鼠脂肪细胞增殖及生脂基因的转录表达

采用RTPCR、MTT比色法和油红O染色提取法,分别测定外源TNFα、胰岛素对原代培养大鼠前体脂肪细胞增殖及脂肪生成和碳水化合物反应元件结合蛋白(ChREBP)、固醇调控元件结合蛋白(SREBP)1c、脂肪酸合酶(FAS)及乙酰辅酶A羧化酶(ACC)1基因转录表达的影响。结果表明,TNFα可有效抑制胰岛素对原代培养大鼠前体脂肪细胞增殖的促进作用,并通过抑制胰岛素对转录因子SREBP1c和脂肪酸合酶FAS及ACC1基因转录表达的促进作用,减少脂肪酸的生物合成,抑制成熟脂肪细胞的脂肪生成,证明TNFα是动物脂肪形成的有效抑制因子。此外,TNFα下调ChREBPmRNA表达,但胰岛素在低糖条件下对其表达没有明显影响     

免疫球蛋白基因的转录调控

免疫球蛋白(Ig)的表达是B细胞特异性和发育阶段特异性的事件.Oct2、NF-kB和HLH蛋白与Ig基因细胞特异转录有关.Oct2含有POU结构域,属POU转录调控因子家族;NF-kB有rel-like结构域,属rel-like转录调控因子家族;HLH蛋白特征性结构为螺旋-环-螺旋(helix-loop-helix,HLH)结构域,已报道的HLH蛋白都与转录调节有关.     

水稻种子发育期间特异锌指蛋白基因的筛选与分析

.锌指蛋白基因是植物基因组中最大最复杂的基因家族之一.大部分的锌指模体存在于转录因子中,它们在转录水平上参与植物生长发育及植物对生物和非生物胁迫的反应.为了解锌指蛋白基因在水稻种子发育中的作用,本研究通过多种数据库搜索获得了878个水稻锌指蛋白基因.从中选取311个利用RT-PCR技术分析它们在水稻成熟期根、茎、叶、花及不同发育阶段种子中的表达特征.结果发现,共有196个基因能在至少1个水稻器官中表达,其中10个为种子特异性表达基因.进一步分析发现,10个特异表达基因在水稻种子不同发育阶段中的表达具有种子阶段表达特异性.同时分析它们的基因及蛋白结构特点,结果显示它们的结构较简单,其中3个蛋白含有线粒体靶肽,5个蛋白含有CCCH锌指结构域.另外,分析种子特异性表达基因上游调控区的顺式作用元件,结果表明它们都含有TATA-box、CAAT-box和种子特异调控元件,除此之外还发现了光、激素和胁迫反应相关调控元件.这些结果为进一步研究它们在种子发育过程中的生物学功能提供了有用的线索.     

大鼠前体脂肪细胞分化过程中6种基因的表达时序研究

本实验分离培养SD大鼠前体脂肪细胞,以油红O染色计数法区分分化的不同阶段,采用半定量RT-PCR法检测脂肪细胞分化过程中转录因子固醇调控元件结合蛋白(sterol regulatory element binding protein,SREBP-1c)、碳水化合物反应元件结合蛋白(carbohydrate responsive element binding protein,ChREBP)以及脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)、乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-CoA carboxylase,ACC1)、硬酯酰辅酶A去饱和酶(stearoyl-CoA desaturase,SCD)和激素敏感脂酶(hormone sensitive lipase,HSL)基因mRNA表达水平的变化。结果表明,上述基因在前体脂肪细胞阶段均不表达,SREBP-1c、FAS在分化初期表达,SREBP-1c、ChREBP、HSL、FAS、SCD在分化中期表达,6种基因在终末分化阶段均有表达。     

Glucose induces FGF21 mRNA expression through ChREBP activation in rat hepatocytes

Fibroblast growth factor 21 (FGF21) has beneficial effects of improving the plasma glucose and lipid profiles in diabetic rodents. Here, we investigated carbohydrate response element binding protein (ChREBP) involvement in the regulation of FGF21 mRNA expression in liver. Glucose stimulation and adenoviral overexpression of dominant active ChREBP increased FGF21 mRNA. Consistently, adenoviral expression of dominant negative Mlx inhibited glucose induction of FGF21 mRNA. Furthermore, deletion studies of mouse FGF21 gene promoter (−2000 to +65 bp) revealed a glucose responsive region between −74 and −52 bp. These findings suggest that FGF21 expression is regulated by ChREBP.