ChREBP和Mlx在调控葡萄糖反应基因表达中的作用

近年的研究结果显示,葡萄糖能在转录水平调控糖酵解和生脂酶基因的表达,对肝糖类和脂类动态平衡起协同调控作用.其重要转录因子是糖反应元件结合蛋白（ChREBP）和Max样蛋白X(Mlx),葡萄糖通过ChREBP.Mlx异二聚体调控葡萄糖反应基因的转录.本文主要综述转录因子ChREBP和Mlx的结构与功能,调控葡萄糖反应基因表达的机制,以及影响转录因子表达的因素.     

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。     

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。     

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     

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.     

小鼠不同泌乳期乳腺脂肪合成相关基因的mRNA表达

为了研究小鼠不同泌乳期乳脂肪合成相关基因的表达规律, 文章采用荧光定量PCR检测了小鼠乳腺中与脂肪合成和分泌相关20个基因的mRNA相对表达丰度和表达差异。结果表明, 在乳腺中脂蛋白脂酶(LPL)、乙酰辅酶A羧化酶(ACACA)、硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)、黄嘌呤脱氢酶(XDH)、嗜乳脂蛋白(BTN)、脂肪酸分化蛋白(ADFP)基因都具有高mRNA表达丰度 (表达丰度>5%), 脂肪酸转运体(CD36)、脂肪酸合成酶(FASN)、1-酰基甘油磷酸酰基转移酶(AGPAT6)和甘油酰基转移酶(DGAT)基因具有中等mRNA表达丰度(5%>表达丰度>1%), 与妊娠期乳腺基因的mRNA表达相比, 在泌乳期这些基因的mRNA表达均有显著上调(P<0.05), 并且ACACA、SCD、FASN、AGPAT6和DGAT等脂肪合成酶基因的表达在泌乳中期(12 d)最高, 而在泌乳初期(6 d)和泌乳末期(18 d)较低, 呈现低-高-低的表达模式。转录因子固醇调节元件结合蛋白(SREBF)基因在泌乳开始时mRNA表达增加, 在泌乳中期(12 d)表达有10倍上调, 其变化规律与脂肪合成酶基因的表达模式相同, 说明SREBF基因在小鼠乳腺脂肪合成酶基因的表达调控中发挥重要调节作用。     

小鼠不同泌乳期乳腺脂肪合成相关基因的mRNA表达

为了研究小鼠不同泌乳期乳脂肪合成相关基因的表达规律,文章采用荧光定量PCR检测了小鼠乳腺中与脂肪合成和分泌相关20个基因的mRNA相对表达丰度和表达差异。结果表明,在乳腺中脂蛋白脂酶(LPL)、乙酰辅酶A羧化酶(ACACA)、硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)、黄嘌呤脱氢酶(XDH)、嗜乳脂蛋白(BTN)、脂肪酸分化蛋白(ADFP)基因都具有高mRNA表达丰度(表达丰度>5%),脂肪酸转运体(CD36)、脂肪酸合成酶(FASN)、1-酰基甘油磷酸酰基转移酶(AGPAT6)和甘油酰基转移酶(DGAT)基因具有中等mRNA表达丰度(5%>表达丰度>1%),与妊娠期乳腺基因的mRNA表达相比,在泌乳期这些基因的mRNA表达均有显著上调(P<0.05),并且ACACA、SCD、FASN、AGPAT6和DGAT等脂肪合成酶基因的表达在泌乳中期(12 d)最高,而在泌乳初期(6 d)和泌乳末期(18 d)较低,呈现低-高-低的表达模式。转录因子固醇调节元件结合蛋白(SREBF)基因在泌乳开始时mRNA表达增加,在泌乳中期(12 d)表达有10倍上调,其变化规律与脂肪合成酶基因的表达模式相同,说明SREBF基因在小鼠乳腺脂肪合成酶基因的表达调控中发挥重要调节作用。     

植物DREB转录因子的研究进展及应用

转录因子是一种DNA结合蛋白,通过与真核基因启动子区域中的顺式作用元件发生特异性相互作用来调控基因的转录。DREB(与干旱应答元件结合的)转录因子是一类新发现的植物特有的转录因子,能够特异地识别DRE(干旱应答元件)顺式作用元件并与之发生作用,从而激活植物体内一系列逆境应答基因的表达。本文综述了近几年在DREB转录因子的结构、功能、表达调控以及应用方面的研究进展。     

RIP140在各种组织中的作用

受体相互作用蛋白140(receptor-interacting protein 140,RIP140)作为一种转录辅抑制因子,参与机体代谢调节。RIP140与核受体结合后能够负向调节脂肪、肌肉、心肌以及肝脏等多种组织中靶基因的转录。对其进行靶向沉默可上调多种组织中相关基因的表达,影响糖酵解、甘油三酯代谢、三羧酸循环、脂肪酸β氧化、炎症因子表达以及机体时钟变化等多种代谢过程,因此RIP140有望成为治疗代谢综合征的候选靶点。