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营养所研究发现调节胰岛素生成的新机制

2012.9.05

  近日,《分子与细胞生物学杂志》(Molecular and Cellular Biology)在线发表了中科院上海生命科学研究院营养科学研究所刘勇研究组的最新研究进展:Neuronal Cbl Controls Biosynthesis of Insulin-like Peptides in Drosophila melanogaster。作为为期刊的亮点(Spotlight)论文,该研究揭示了泛素连接酶Cbl在胰岛素生成中的调控作用,并提示这一调节机制在低等动物果蝇到哺乳动物的进化过程中具有高度的保守性。

  胰岛素合成与分泌以及胰岛素敏感性的异常改变,是导致糖尿病发生发展的重要因素。因此,深入了解胰岛素合成的调控机制具有非常重要的意义。Cbl(Casitas B-lineage Lymphoma,简称Cbl)是一类分布广泛、拥有E3泛素连接酶活性的胞内信号接头蛋白(Adaptor),可以通过其不同的结构域与其它蛋白质分子结合,参与多种细胞信号转导的过程。同时,作为E3泛素连接酶,Cbl还可以与受体酪氨酸激酶RTK(Receptor Tyrosine Kinase,如表皮生长因子受体EGFR)结合,促进其发生泛素化以进入蛋白酶体的降解过程。所以,Cbl在RTK信号的负调控机制中发挥关键的作用。已有的研究表明,哺乳动物中的Cbl家族成员c-Cbl与Cbl-b在免疫激活调控中至关重要,而在能量平衡与糖脂代谢调节方面所扮演的具体角色迄今尚不明确。

  为探寻Cbl蛋白在代谢调控中的功能和作用机制,刘勇研究组博士研究生于月等以果蝇作为研究模型,通过一系列生理学和遗传学的研究方法,发现在果蝇神经系统以及特定产生胰岛素的神经细胞(IPC)中,Cbl的缺失导致胰岛素样肽的表达显著增强、淋巴液中葡萄糖含量下降、寿命缩短,同时使果蝇对饥饿与氧化应激刺激更为敏感。进一步的遗传互作实验显示,Cbl能够通过调节EGFR-ERK信号通路影响胰岛素样肽的表达,而这一调节机制在大鼠的胰岛b细胞中也得以验证。

  这些研究结果揭示了Cbl蛋白在胰岛素合成过程中的重要调控功能,为进一步阐明Cbl蛋白家族在生长代谢、细胞应激和寿命调节等方面的作用机制提供了新的重要线索。

  该研究得到科技部、国家自然科学基金委、上海市科委及中科院等的基金支持。

  

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