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蛋白质Nα-末端乙酰化的功能研究进展
蛋白质 Nα-末端乙酰化修饰是由 Nα-末端乙酰转移酶（NATs）所催化的酶促反应过程，其结果是蛋白质 N-末端的α氨基接受来自于乙酰辅酶 A（AcCoA）的乙酰基。在真核生物中 Nα-末端乙酰化是一种广泛存在的蛋白质修饰方式，大约有68%的酵母蛋白质和85%人蛋白质是 Nα-乙酰化修饰的[1]，但原核和古细菌蛋白却很少发生乙酰化。目前已发现在真核生物中存在6个 N ATs 亚型（NatA~NatF），每一亚型由一个或多个亚基组成，且各自都有其独特的底物特异性，如起始甲硫氨酸被切除后，N-末端的丝氨酸、丙氨酸、苏氨酸、甘氨酸和缬氨酸都能够被NatA 催化乙酰化（N-末端第三个氨基酸为脯氨酸除外）[2]。尽管高等真核生物有更多蛋白质是 Nα-末端乙酰化修饰的，表达更多的 NATs，但是酵母等低等真核生物的 Nα-末端乙酰化模式和 NAT 催化机制与高等真核生物是相似的[3]。到目前为止，人们发现 Nα-末端乙酰化具有调节蛋白质降解、抑制内质网易位和调节蛋白质间相互作用等功能，但我们还没能完全了解 Nα-末端乙酰化的所有功能。本文主要对Nα-末端乙酰化和 Nα-末端乙酰转移酶的功能及其与病理联系的研究进展作一综述。
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酵母双杂交技术筛选白细胞中乙型肝炎病毒核心蛋白结合蛋白基因
目的:用酵母双杂交技术筛选白细胞中与乙型肝炎病毒(HBV)核心蛋白结合蛋白的基因.方法:用多聚酶链反应(PCR)法扩增HBV核心蛋白编码基因,连接入酵母表达载体pGBKT-7中构建诱饵质粒,转化酵母细胞AH109并在其内表达,然后与转化了人白细胞文库质粒的酵母细胞Y187进行配合,在营养缺陷型培养基上进行双重筛选阳性菌落,增菌后提出质粒,转化入大肠杆菌(DH5α),提出质粒并测序,进行生物信息学分析.结果:成功克隆出HBV核心蛋白编码基因并在酵母细胞中表达,配合后选出既能在四缺(SD/-Trp-Leu-Ade-His)培养基又能在铺有X-α-半乳糖(X-α-gal)的四缺培养基上均能生长并变成蓝色的真阳性菌落17个,其中肿瘤高甲基化1基因3个,编码线粒体蛋白的DNA聚合酶γ基因1个,乙酰辅酶A合成酶3基因1个,假定翻译起始因子基因1个,趋化因子受体5基因1个,线粒体核糖体蛋白L41基因1个,Kyot结合蛋白基因1个,Ran结合蛋白基因1个,真核细胞翻译延伸因子2基因2个,未知基因5个.结论:成功克隆出乙型肝炎病毒核心蛋白的结合蛋白,为进一步研究HBV核心蛋白在病毒装配、损害肝细胞、感染致病等方面的具体作用提供了新线索.
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血酮代谢、酸中毒及其临床诊治
酮体生成与代谢酮体是脂肪酸在肝内正常分解代谢的中间产物β-羟丁酸、乙酰乙酸及丙酮的统称.因肝细胞缺乏相关的酶可导致脂肪酸在肝脏内发生不完全氧化,经β氧化生成乙酰辅酶A,并大量堆积,进而缩合成β-羟丁酸、乙酰乙酸及丙酮等中间产物.酮体的生成受饱食、饥饿及肝细胞内肝糖原含量及代谢的影响.就代谢而言,在葡萄糖缺乏时酮体可替代葡萄糖为机体供能,但肝细胞缺乏相关的酶不能利用酮体,故酮体生成后会快速通过肝线粒体膜和细胞膜进入血液循环,被转运至心肌、骨骼肌、神经系统及肾脏等肝外组织被氧化利用.正常情况下,血液中酮体含量极少,且以β-羟丁酸为主(70％).
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糖尿病酮症酸中毒
酮体是人体新陈代谢过程中脂肪代谢的正常中间产物，酮体由乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮三种物质组成。酮体在肝脏内生成，在肝外氧化分解，肝外组织如心脏、肾脏和肌肉等能迅速将酮体转变为乙酰辅酶A，然后再参加三羧酸循环为肌体供应能量。肝外组织氧化酮体的速度非常快，可以及时迅速分解血中酮体，正常人每100毫升血液中酮体小于1毫克，尿中含量极少几乎无法检出。当糖尿病病人在遇到急性感染、胃肠道疾病、妊娠分娩、甲状腺机能亢进或胰岛素治疗中断等情况时，由于糖代谢的严重紊乱，脂肪组织开始加速分解，这时便产生了大量的脂肪代谢中间产物--酮体。
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自由脂肪酸与代谢综合征的关系
自由脂肪酸(FFA),即非酯化脂肪酸.FFA是血脂成分之一.早在1963年,Randle等[1]就发现FFA升高会使细胞内的乙酰辅酶A含量增加.乙酰辅酶A可通过抑制丙酮酸脱氢酶而使葡萄糖氧化下降.这就是著名的"葡萄糖-脂肪酸环".它首次将FFA和糖代谢异常联系起来.有关FFA的研究在20世纪70年代曾一度成为热点,但当时多数研究的重点都未放在FFA与糖代谢异常的关系上.随着对糖代谢异常研究的深入,越来越多的证据表明不能将糖代谢异常孤立起来.糖代谢异常经常合并脂代谢异常[2],而FFA正是一种可以将糖、脂代谢异常联系起来的因素.
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丙酮酸对多脏器及组织损伤保护作用的研究进展
丙酮酸是三羧酸循环的中间产物、糖酵解途径的终产物,或在细胞浆中转变成乳酸供能,或进入线粒体内,氧化脱羧生成乙酰辅酶A,进入三羧酸循环被氧化成CO2和H2O,释放能量.丙酮酸在体内是三大营养物质相互转化的重要枢纽,可通过三羧酸循环和辅酶A(CoA)进行脂肪、氨基酸和糖之间的转化.丙酮酸主要有抑制细胞凋亡、抗氧化、抗酸、抗炎等生理作用[1].
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乙酰辅酶A羧化酶在能量平衡和运动减肥中的作用研究进展
近年来,在肥胖的发病机制、预防和治疗的研究中,乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-CoA carboxylase,ACC)的作用越来越受到重视.体脂过多堆积是肥胖病的基本病理特征.在脂肪合成过程中,不仅ACC是限速酶,而且其催化产物丙二酸单酰辅酶A(malonyl-CoA,MA)在一定程度上控制着脂肪酸的代谢.本文就近年来ACC在能量平衡和肥胖病方面的研究进展做一综述.
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羟甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂的作用机理和临床应用
临床和病理学研究表明,高脂血症即高胆固醇血症是动脉粥样硬化和冠心病形成的主要原因.因此,抑制体内过多的胆固醇合成是防治心血管病的一种有效途径.胆固醇合成是从乙酰辅酶A开始,大约经过20多个步骤终合成胆固醇.在这个合成过程中,HMG-CoA还原酶是控制合成速度的关键酶,因此抑制这个酶的活性,就能有效地减少或阻断体内胆固醇的合成,从而达到防治高血脂病的目的.
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乙酰辅酶A羧化酶作为糖尿病治疗新靶点研究进展
乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-CoA carboxylase,ACC)是近年来在肥胖及糖尿病(DM)发病机制研究中被逐渐重视的一种促进脂肪酸合成的酶,其处于脂肪和糖代谢的一个交汇点,在碳水化合物和脂肪代谢中有重要作用,ACC有可能成为将来糖尿病治疗的新靶点.本文就近年来有关ACC在体内的调节及其与糖尿病治疗的关系及机制做一综述.
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饮酒能影响药效
酒能散淤活血、健脾等功效.殊不知酒能与许多药物发生相互作用,还会引起毒性反应.饮酒后,其中主要成分乙醇(俗称酒精)在肝细胞内被氧化为乙醇,继而在肝线立体内经乙醛脱氢霉的作用.氧化代谢乙酰辅酶A和乙酸,乙酸又进一步代谢生成二氧化碳和水排出体外.
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纳络酮联合血液透析抢救急性重症酒精中毒致昏迷4例的护理体会
口服乙醇80%以上由消化道迅速吸收,空腹饮酒约1.5h内90%以上被吸收入血,90%～95%由门静脉入肝经酶作用被氧化成乙酰辅酶A、二氧化碳和水,仅2%～10%由肺和胃排出.急性酒精中毒时体内处于应激状态,贮存在垂体中内源性阿片肽释放出来.
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1例脂质沉积性肌病的治疗与护理
脂质沉积性肌病(lipid storage myopathy,LSM)是由于影响脂质代谢的一些酶或卡尼汀等缺乏,直接或间接的干扰了肌肉细胞内的脂质代谢,导致异常脂滴在肌纤维细胞中积聚[1],是一种与常染色体隐性遗传有关的代谢性肌病.临床上以肌无力、肌萎缩为特点,近端无力比远端重.个别病例表现为远端肌肉萎缩,深感觉减退,周围神经损伤[2].本病根据生化缺陷,LSM可分为肌肉卡尼汀缺乏症、全身卡尼汀缺乏症和卡尼汀软脂酰转移酶缺乏症[3].近年来还发现乙酰辅酶A脱氢酶缺乏亦可导致本病发生.2010年7月我院普内科收治1例LSM病人,经过积极的治疗和护理,取得满意的疗效.现介绍如下.
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他汀类药物的不良反应
冠心病、脑卒中和周围血管疾病均具有共同的病理学基础--动脉粥样硬化,动脉粥样硬化及其相关的血栓形成所致的心脑血管事件是目前发达国家致死和致残的主要原因,血脂异常是动脉粥样硬化发生发展过程中不可或缺的危险因素,人体内胆固醇主要来源于肝脏内源性合成和肠道胆固醇吸收,他汀类药物竞争性抑制乙酰辅酶A和乙酰辅酶A向甲羟戊酰转换,抑制胆固醇和异戊间二烯化合物的形成,用于降低血中总胆固醇和改善血脂谱,同时他汀类药物在降脂作用产生之前就已经开始影响临床预后,包括改善内皮功能、降低氧化应激、减少血小板黏附、促进动脉粥样硬化斑块稳定、消炎和直接的心肌保护作用[1].
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乙醇脱氢酶在各类肝损伤中的变化
乙醇脱氢酶(Alcohol delydrogenase,简称ADH)的系统名为:乙醇:辅酶Ⅰ氧化还原酶(alcohol:NAD+oxidoreductase).ADH催化乙醇氧化生成的乙醛,可在体内进一步氧化成乙酸,并氧化成乙酰辅酶A,或经三羧酸循环彻底氧化供能,或作为某些物质(如脂酸,胆固醇等)的合成原料.体内ADH的分布有较高的器官特异性,除肝脏含量丰富外,其他组织如视网膜、胃、小肠黏膜及肾的ADH含量甚微,多数器官如心、胰、骨骼肌及红细胞等均不含此酶[1].肝内ADH主要位于细胞液(占80%-90%),少量位于微粒体(3%-12%)和线立体(4%-6%).这些活性的95%分布于肝小叶中心区.本人对我院住院的各类肝损害患者的血清ALT AST GGT ALP ADH进行检测,以探讨血清ADH与ALT AST GGT ALP活性的相关性及ADH各类肝实质损伤之间的关系.
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乙醇脱氢酶在各类肝损伤中的变化
乙醇脱氢酶(Alcohol delydrogenase,简称ADH)的系统名为:乙醇:辅酶Ⅰ氧化还原酶(alcohol:NAD+oxidoreductase).ADH催化乙醇氧化生成的乙醛,可在体内进一步氧化成乙酸,并氧化成乙酰辅酶A,或经三羧酸循环彻底氧化供能,或作为某些物质(如脂酸,胆固醇等)的合成原料.体内ADH的分布有较高的器官特异性,除肝脏含量丰富外,其他组织如视网膜、胃、小肠黏膜及肾的ADH含量甚微,多数器官如心、胰、骨骼肌及红细胞等均不含此酶[1].
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角鲨烯的生物意义及其应用
1 角鲨烯的生物合成在生物体内,由乙酰辅酶A开始,经二羟基-甲基戊酸→角鲨烯→羊毛固醇→麦角固醇→胆固醇.在合成上,角鲨烯闭环生成固醇环,后合成胆固醇,作为细胞膜结构的组分.在表皮内,存在一定量固醇衍生物,即维生素D3前体,经紫外线照射转化为维生素D3.角鲨烯是机体内脂质代谢的中间产物,在所有脏器内仅瞬间存在,难以发现,若给以阻止固醇环闭环的阻制剂,则在皮肤表面可大量检出(见表1表2).
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乙酰辅酶A羧化酶与恶性肿瘤相关性的研究进展
乙酰辅酶A羧化酶(acetyl coa carboxylase,ACC)是脂肪酸合成过程中的关键酶,它催化脂肪酸合成的第一步反应,即ACC合成丙二酰辅酶A,然后丙二酰辅酶A在脂肪酸碳链延长酶系作用下合成长链脂肪酸.目前研究发现,脂肪形成在促进癌细胞存活中起着重要的作用,脂肪酸合成的激活被认为是癌细胞的一个特性[1].因此,ACC可能成为肿瘤治疗的新靶点,本文就近年来ACC与肿瘤的相关性研究作一综述.
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Sirt3在心肌保护方面的研究进展
Sirt3是NAD依赖的去乙酰酶,是目前认为其高表达和人类长寿唯一有关的蛋白[1].Sirt3除了与延缓衰老密切相关外,还具有心肌保护作用[2].本文对Sirt3的心肌保护作用及其机制进行综述,并提出未来可能的相关研究.Sirt3的心肌保护机制Sirt3参与能量代谢 目前的观点认为,Sirt3可通过线粒体中ATP生成有关的酶去乙酰化而调节ATP的生成.早期发现Sirt3的底物是乙酰辅酶A合成酶2(AceCS2),Sirt3通过去乙酰化使其活化.AceCS2大量存在于心肌细胞的线粒体中.在饥饿时,AceCS2利用来自肝脏释放的乙酸,使辅酶A和乙酸转化为乙酰辅酶A,后者进入三羧酸循环产能[3].在离体细胞中也发现,Sirt3能使电子传递链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ去乙酰化[4],提高复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的活性.同时,在三羧酸循环的中间产物中,也有被Sirt3去乙酰化而激活的分子,如异柠檬酸脱氢酶以及琥珀酸脱氢酶[5],它们通过调节三羧酸循环的进程来影响产能.以上研究均说明,Sirt3在ATP的生成中起着重要的作用.
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好心教授解剖尸体遭起诉
上海某三甲医院的方教授是有名的遗传病学专家.浙江某地的罗氏夫妇仅6个月大的女儿患有肝脾肿大,在当地医院怀疑为脂肪代谢障碍,属于一种疑难的遗传疾病.为了治好女儿的病,罗氏夫妇慕名而至上海,请求方教授诊治.患者入院的时间是星期五的下午.患者一入院方教授即前去看望,初步考虑患者为中链脂肪酸乙酰辅酶A脱氢酶缺乏症.
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牛樟芝对酒精性脂肪肝的抑制作用及机制
目的：研究牛樟芝提取物对小鼠酒精性脂肪肝的抑制作用及机制。方法：将15只雄性6周龄C57BL／6野生型小鼠随机均分为对照组、模型组及牛樟芝组。3组动物每日灌胃1次，模型组按10 mL／kg体重给予30％乙醇；牛樟芝组在造模同时给予500 mg／kg牛樟芝提取物；对照组给予等体积生理盐水。4周后取材，对小鼠肝指数、血清门冬氨酸氨基转移酶（ AST）和丙氨酸氨基转移酶（ ALT）、肝脏病理形态学及脂质合成相关基因mRNA水平表达进行检测。结果：造模组小鼠肝指数、ALT、AST水平较对照组显著升高；牛樟芝组与之相比显著降低以上指标（ P＜0．05）。肝脏HE和油红O染色结果表明，造模组肝细胞形态紊乱、出现脂肪变性、有明显的脂质沉积；牛樟芝组较之，肝脏细胞形态良好、脂质沉积明显减少。肝脏PCR结果表明，牛樟芝组可显著降低由酒精引起的脂质合成相关基因固醇调节元件结合蛋白1 c、脂肪酸合成酶及乙酰辅酶A羧化酶mR－NA水平的增高（ P＜0．05）。结论：牛樟芝对酒精性肝损伤及肝脏脂质沉积具有抑制作用，机制与抑制肝脏脂质合成相关基因有关。
