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百人计划人才《细胞》子刊发现细胞因子新功能

2007.8.10

研究工作

研究方向为胆固醇代谢平衡的基因表达调控。目前针对胆固醇代谢平衡关键酶—酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶(ACAT, acyl coezyme A:cholesterol acyltransferase)基因,开展组织结构、表达调控(包括转录、剪接、翻译水平)和功能模式等研究,进而探索与胆固醇代谢平衡、动脉粥样硬化(AS)早期病变、老年痴呆症(AD)、高胆固醇血症(HC)等的关系。

研究涉及的主要内容:
1.人ACAT1基因表达的新型反式剪接及其与胆固醇代谢平衡、AS、AD等的关系;
2.ACAT2基因在肝肠组织细胞的特异表达调控及其与HC等的关系;
3.ACAT基因在单核/巨噬细胞中的表达调控及其对胆固醇代谢的生理与病理包括AS早期病变的机理;
4.ACAT基因表达调控与细胞膜胆固醇功能的关系及其对细胞生长、分化、凋亡、癌变等活动的影响;
5.ACAT表达的相关功能基因、对应信号转导与胆固醇代谢平衡的网络调控;
6.ACAT的药靶系统及其对AS、AD、HC等重要疾病治疗新药筛选的应用。

ACAT定位于细胞的内质网膜,是含量极低的膜蛋白,是细胞内唯一催化游离胆固醇与脂肪酸生成胆固醇酯的酶(多聚体变构酶),是胆固醇及其酯类代谢平衡的关键酶之一。ACAT在胆固醇的吸收、转运、细胞膜功能作用等生理过程发挥极其重要作用。病理上,它在巨噬细胞中大量地合成胆固醇酯,形成泡沫细胞,即AS早期病变;它还影响神经细胞膜内的胆固醇量,直接调节产生A-beta,从而与AD相关;它在肝肠细胞中的活性变化,影响胆固醇酯的合成与血液转运,而与HC相关。因此,它是重要的药物靶蛋白。但由于它是含量极低的内质网膜蛋白,国际上至今未能纯化其天然型酶蛋白。所以,在基因水平开展的工作,对深入研究ACAT功能机制、胆固醇代谢平衡及其与相关疾病关系,显得极为重要,是目前唯一切实可行的途径。文献报道的ACAT家族基因包括ACAT1、ACAT2基因。人ACAT1基因在各种组织细胞中广泛表达,而人ACAT2基因主要在肝肠细胞特异表达。本实验室与长期从事ACAT的酶学作用机制、结构功能研究并最先克隆报道人ACAT cDNA基因的美国Dartmouth医学院生物化学系主任TY Chang教授实验室进行优势互补合作,对ACAT基因的组织结构、表达调控等进行系统的研究。在首先报道人ACAT1和ACAT2基因组织结构及其启动子序列并发现人ACAT1 mRNA序列来自两条不同的染色体、干扰素-gamma与全反式视黄酸协同调控人ACAT1基因P1启动子的转录活性、人ACAT2基因启动子具有细胞特异和分化依赖的转录活性等研究积累基础上,深入进行ACAT基因相关的上述几方面研究探索,旨在建立相应前沿性研究体系的同时,不断揭示ACAT基因表达调控的功能作用及其分子机制,促进阐明ACAT基因的表达调控在胆固醇及其酯类代谢平衡过程的生理功能、病理变化中的作用机理及与重要疾病的关系,为相关疾病的预防、诊治和药物等研究提供重要的基础。

正在主持(3项)、合作负责(2项)的国家973、863、基金委重大及中国科学院、上海市研究基金共5项。已完成的国家、省部级研究28项(主持13项、合作负责7项、参加8项)。对科研工作要求:尽兴选择、反复论证有基础积累的前沿性课题,精细掌握、即时创造课题研究所需要的技术方法,纵深拓宽、交叉运用所学知识于研究实验分析,及时调整、不断实验有针对性的研究思路,细致观察、实验解决研究进程所遇重要现象问题,善于总结、科学表达大量实验所获得的研究结果。

宋保亮
 
Mail地址 blsong@sibs.ac.cn
研究方向 胆固醇代谢调控

研究工作
胆固醇是细胞膜的关键组成成分,其主要作用是调节膜的流动性。胆固醇代谢异常会导致心血管疾病、阿尔海默氏病及胆结石等的发生。生物体有非常精细的机制以调控胆固醇代谢平衡,我们实验室主要对胆固醇代谢的两个重要方面-胆固醇合成及吸收进行研究,以加深人们对胆固醇代谢平衡调控的理论认识,并且为研发新型降胆固醇药物提供基础。
获奖情况 2006年获上海市“科技启明星”称号。

个人简介
1997年毕业于南京大学,获理学学士学位。2002年毕业于中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所,获理学博士学位。2002年至2005年,在美国德克萨斯大学西南医学中心从事博士后研究。2005年10月起,在中科院生物化学与细胞生物学研究所任研究员,课题组长,博士生导师,“百人计划”人才引进。 2006年获上海市“科技启明星”称号。

近期论文
1) Song BL, Debose-Boyd RA. (2006). Insig-dependent ubiquitination and degradation of 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase stimulated by delta - and gamma -tocotrienols. J Biol Chem. [Epub ahead of print]
2) Song BL*, Wang CH*, Yao XM*, Yang L, Zhang WJ, Wang ZZ, Zhao XN, Yang JB, Qi W, Yang XY, Inoue K, Lin ZX, Zhang HZ, Kodama T, Chang CC, Liu YK, Chang TY, Li BL. (2006). Human acyl-CoA:cholesterol acyltransferase 2 gene expression in intestinal Caco-2 cells and in hepatocellular carcinoma. Biochem J. 15: 617-26. (*: These persons contributed equally)
3) Song BL, Sever N, and DeBose-Boyd RA. (2005). Gp78, a membrane anchored ubiquitin ligase, associates with Insig-1 and couples sterol-regulated ubiquitination to degradation of HMG CoA reductase. Molecular Cell, 19: 829-840.
4) Song BL, Javitt NB, and DeBose-Boyd RA. (2005). Insig-mediated degradation of HMG CoA reductase stimulated by lanosterol, an intermediate in the synthesis of cholesterol. Cell Metabolism, 1: 179-189
5) Sever N, Lee PCW, Song BL, Rawson RB, and DeBose-Boyd RA. (2004). Isolation of mutant cells lacking Insig-1 through selection with SR-12813, an agent that stimulates degradation of 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzyme A reductase. J Biol Chem, 279: 43136-47
6) Song BL and Debose-Boyd RA. (2004). Ubiquitination of 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase in permeabilized cells mediated by cytosolic E1 and a putative membrane-bound ubiquitin ligase. J Biol Chem, 279: 28798-28806
7) Sever N*, Song BL*, Yabe D*, Goldstein JL, Brown MS, and DeBose-Boyd RA. (2003). Insig-dependent ubiquitination and degradation of mammalian 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase stimulated by sterols and geranylgeraniol. J Biol Chem, 278: 52479-52490. (*: These persons contributed equally)
8) Song BL*, Qi W*, Yang XY, Chang CCY, Zhu JQ, Chang TY and Li BL. (2001). Organization of human ACAT-2 gene and its cell-type-specific promoter activity. Biochem Biophys Res Commun, 282: 580-588 (*: These persons contributed equally)

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