脂滴与线粒体互作介导的表面蛋白转移调节细胞氧化应激
发布时间：2021-07-27 16:45
脂滴是由中性脂质核心、单层磷脂膜和表面蛋白构成的球形细胞器。细胞氧化应激导致脂滴数量增多,而脂滴增多会缓解细胞氧化应激,但是脂滴调控细胞氧化应激的分子机制尚不明确。细胞氧化应激的原因主要是线粒体的氧化损伤,其会导致线粒体释放更多的活性氧,从而引起线粒体损伤、内质网应激等,引发细胞凋亡。有研究表明脂滴与线粒体可以相互接触,我们猜测脂滴与线粒体间的互作会调控线粒体的损伤,进而调节细胞氧化应激。PLIN5是脂滴与线粒体互作的关键蛋白,本研究通过检测PLIN5对细胞氧化应激水平的调控作用,并采用蛋白质谱分析脂滴-线粒体接触后脂滴表面蛋白组分的变化,拟解析PLIN5介导的脂滴-线粒体互作调控细胞氧化应激的分子机制。主要研究结果如下:1.使用过氧化氢处理细胞后,WB和q PCR检测发现PLIN5的表达水平升高。2.使用BODIPY和Mito-tracker分别标记脂滴和线粒体,过氧化氢处理后发现细胞中脂滴与线粒体接触增加,过表达PLIN5促进脂滴与线粒体接触而干涉PLIN5抑制脂滴与线粒体接触。3.过表达PLIN5可以降低线粒体损伤并进而抑制细胞凋亡,而干涉PLIN5后线粒体损伤增加,细胞凋亡率升...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脂滴的基本形态(Ohsakietal.2014)
脂滴与线粒体互作介导的表面蛋白转移调节细胞氧化应激3该模型认为内质网形成脂滴的过程可能为：脂滴独特的细胞器结构——疏水性（中性）脂质的中心核心被两亲性脂质和蛋白质的单层包围，疏水核心中的TG是通过精细的生物合成途径生成的(Poletal.2014)，其最终步骤是由酰基辅酶催化:二酰基甘油酰基转移酶DGAT1和DGAT2，将DAG和脂肪酸（FAs）（首先被活化为酰基CoA）转化为TG。这两种酶都位于ER中，TG聚集在代表新生脂滴的特殊位点。这些结构的连续增长会产生成熟的脂滴，最终变得不同于ER，这很可能类似于发芽的过程。DGAT2仅插入到ER膜的一张小叶中，因此可以扩散到脂滴的表面，从而促进TG的合成并在局部继续产生脂滴(Guoetal.2009)。脂滴在细胞器中是独一无二的，目前关于脂滴分解的主要机制有两种：脂解作用和脂肪吞噬作用(Wang2016)。脂解是通过脂肪甘油三脂脂肪酶（ATGL），激素敏感性脂肪酶（HSL）和单酰基甘油脂肪酶（MAGL）的顺序作用，可以使TGs中的FAs受到高度调控释放(Chu2019)。脂肪吞噬作用是最近发现的自噬的一种选择性形式，其中部分或全部脂滴被吞噬在自噬体膜内，并与溶酶体融合，以被水解酶降解。在机体水平上，脂肪细胞中的脂滴分解受激素调节，并为禁食和运动期间非脂肪组织中线粒体能量的产生提供了脂肪酸(Cerketal.2018)。但是，非脂肪组织中的脂滴也会响应环境中的养分和其他提示而经历生物发生和分解的循环。它们的组成，数量，大小和在细胞内的分布根据细胞的生理状态而动态变化(ThiamandBeller2017)。图1-2脂滴的基础(Welte2015)
脂滴与线粒体互作介导的表面蛋白转移调节细胞氧化应激7图1-3脂滴蛋白组：结构特征和靶向途径(BersukerandOlzmann2017)Fig.1-3TheLDproteome:Structuralfeaturesandtargetingpathways2线粒体的研究进展2.1线粒体的结构线粒体是真核细胞内参与生物能量代谢和细胞内稳态的细胞器，包括通过电子传递和氧化磷酸化产生的ATP，以及三羧酸(TCA)循环氧化代谢产物，并通过β-氧化分解脂肪酸，活性氧(ROS)的产生以及细胞凋亡的发生和执行。线粒体包含多个mtDNA拷贝(Galluzzietal.2012)。人mtDNA是一种16.6kb的双链环状DNA分子，编码13种呼吸酶复合物多肽、22种转移RNA和2种线粒体蛋白质合成所需的核糖体RNA。由于mtDNA对于维持功能性细胞器至关重要，因此mtDNA突变的积累或mtDNA拷贝数的减少预计会影响能量的产生，促进ROS的产生和细胞的存活，这些过程可能与衰老、线粒体疾病或癌症有关(Andersonetal.1981,Leeetal.2010)。线粒体由一个双膜系统组成，其中MOM围绕着MIM，后者构成线粒体基质室的边界，包含许多突出于该室的褶皱(嵴)，从而扩大MIM的表面积。MIM和MOM由线粒体IMS分开，并通过涉及嵴组织的接触部位部分连接。线粒体基质和嵴系统的重要结构特征包括内边界膜(IBM)、嵴连接(CJ)和嵴膜(CM)。描述线粒体(超)结构的参数包括MIM与MOM之间的距离(标记为“a”)、内侧间隙(标记为“b”)和相邻嵴之间的距离(“嵴间隙”)(Bulthuisetal.2019)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mitochondria in cancer:at the crossroads of life and death[J]. Vanessa C.Fogg,Nathan J.Lanning,Jeffrey P.MacKeigan. 癌症. 2011(08)
本文编号：3306160
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脂滴的基本形态(Ohsakietal.2014)
脂滴与线粒体互作介导的表面蛋白转移调节细胞氧化应激3该模型认为内质网形成脂滴的过程可能为：脂滴独特的细胞器结构——疏水性（中性）脂质的中心核心被两亲性脂质和蛋白质的单层包围，疏水核心中的TG是通过精细的生物合成途径生成的(Poletal.2014)，其最终步骤是由酰基辅酶催化:二酰基甘油酰基转移酶DGAT1和DGAT2，将DAG和脂肪酸（FAs）（首先被活化为酰基CoA）转化为TG。这两种酶都位于ER中，TG聚集在代表新生脂滴的特殊位点。这些结构的连续增长会产生成熟的脂滴，最终变得不同于ER，这很可能类似于发芽的过程。DGAT2仅插入到ER膜的一张小叶中，因此可以扩散到脂滴的表面，从而促进TG的合成并在局部继续产生脂滴(Guoetal.2009)。脂滴在细胞器中是独一无二的，目前关于脂滴分解的主要机制有两种：脂解作用和脂肪吞噬作用(Wang2016)。脂解是通过脂肪甘油三脂脂肪酶（ATGL），激素敏感性脂肪酶（HSL）和单酰基甘油脂肪酶（MAGL）的顺序作用，可以使TGs中的FAs受到高度调控释放(Chu2019)。脂肪吞噬作用是最近发现的自噬的一种选择性形式，其中部分或全部脂滴被吞噬在自噬体膜内，并与溶酶体融合，以被水解酶降解。在机体水平上，脂肪细胞中的脂滴分解受激素调节，并为禁食和运动期间非脂肪组织中线粒体能量的产生提供了脂肪酸(Cerketal.2018)。但是，非脂肪组织中的脂滴也会响应环境中的养分和其他提示而经历生物发生和分解的循环。它们的组成，数量，大小和在细胞内的分布根据细胞的生理状态而动态变化(ThiamandBeller2017)。图1-2脂滴的基础(Welte2015)
脂滴与线粒体互作介导的表面蛋白转移调节细胞氧化应激7图1-3脂滴蛋白组：结构特征和靶向途径(BersukerandOlzmann2017)Fig.1-3TheLDproteome:Structuralfeaturesandtargetingpathways2线粒体的研究进展2.1线粒体的结构线粒体是真核细胞内参与生物能量代谢和细胞内稳态的细胞器，包括通过电子传递和氧化磷酸化产生的ATP，以及三羧酸(TCA)循环氧化代谢产物，并通过β-氧化分解脂肪酸，活性氧(ROS)的产生以及细胞凋亡的发生和执行。线粒体包含多个mtDNA拷贝(Galluzzietal.2012)。人mtDNA是一种16.6kb的双链环状DNA分子，编码13种呼吸酶复合物多肽、22种转移RNA和2种线粒体蛋白质合成所需的核糖体RNA。由于mtDNA对于维持功能性细胞器至关重要，因此mtDNA突变的积累或mtDNA拷贝数的减少预计会影响能量的产生，促进ROS的产生和细胞的存活，这些过程可能与衰老、线粒体疾病或癌症有关(Andersonetal.1981,Leeetal.2010)。线粒体由一个双膜系统组成，其中MOM围绕着MIM，后者构成线粒体基质室的边界，包含许多突出于该室的褶皱(嵴)，从而扩大MIM的表面积。MIM和MOM由线粒体IMS分开，并通过涉及嵴组织的接触部位部分连接。线粒体基质和嵴系统的重要结构特征包括内边界膜(IBM)、嵴连接(CJ)和嵴膜(CM)。描述线粒体(超)结构的参数包括MIM与MOM之间的距离(标记为“a”)、内侧间隙(标记为“b”)和相邻嵴之间的距离(“嵴间隙”)(Bulthuisetal.2019)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mitochondria in cancer:at the crossroads of life and death[J]. Vanessa C.Fogg,Nathan J.Lanning,Jeffrey P.MacKeigan. 癌症. 2011(08)
本文编号：3306160
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3306160.html
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