HNF1的磷酸化修飾及與ATM的相互作用在糖代謝中的意義

《HNF1的磷酸化修飾及與ATM的相互作用在糖代謝中的意義》是依託中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院,由於淼擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

  • 中文名:HNF1的磷酸化修飾及與ATM的相互作用在糖代謝中的意義
  • 項目類別:面上項目
  • 項目負責人:於淼
  • 依託單位:中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院
中文摘要,結題摘要,

中文摘要

HNF1α是維護細胞代謝正常的重要轉錄蛋白,它的失活會引發包括糖尿病、腫瘤等在內的多種代謝類疾病。前期研究結果顯示HNF1αSer249是其重要的功能位點,該位點翻譯後修飾的異常顯著影響HNF1α的生物學活性,我們推測該位點可能是ATM調控細胞代謝的作用靶。本項目擬從分子與細胞水平及動物水平對HNF1α的作用機制進行深入研究:(1)HNF1αSer249突變體的基本特性(轉錄活性、DNA結合活性、定位)及與ATM的關係;(2)HNF1αSer249突變對胰島細胞系的糖代謝水平、ATP水平、Ca2+濃度、以及胰島素水平等的影響;(3)構建過表達HNF1αSer249突變體的轉基因小鼠,檢測其體重、血糖、胰島素、葡萄糖代謝相關基因表達等指標(4)ATM與HNF1A的相互作用。這為我們深入研究異常代謝並由其引發的重大疾病的分子機制,尋找新的、更有效的靶點蛋白,為早期診斷和防治這些重大疾病提供新的手段和

結題摘要

肝細胞核因子1α(HNF1α)是一類包含同源結構域的轉錄因子,參與調控肝臟、胰島、腎臟和腸代謝,它的失活會引發包括糖尿病、腫瘤等在內的多種代謝類疾病。與不同的蛋白質相互作用形成動態的轉錄複合體是HNF1α精確調控肝臟基因時空特異表達的基礎,目前關於HNF1α相互作用蛋白質的報導主要集中於二聚化、染色體改構、協同調控等類型,而做為轉錄因子的主要調控方式——翻譯後修飾的研究報導極少。前期研究結果顯示HNF1αSer249 是其重要的功能位點,該位點翻譯後修飾的異常顯著影響HNF1α的生物學活性,生物信息學預測該位點可能是ATM 調控細胞代謝的作用靶。本項目從分子與細胞水平及動物水平對HNF1α的作用機制進行深入研究:採用毛細管液相色譜質譜和生化分析, 我們確定了一個HNF1 α 的新磷酸化位點— —Ser249。體外激酶實驗結果表明,ATM 蛋白激酶直接磷酸化HNF1α;用ATM 抑制劑ku55933 處理抑制HNF1αSer249 的磷酸化。免疫共沉澱實驗證實HNF1α 和ATM 之間存在蛋白質相互作用。此外,ATM以劑量依賴的方式增強HNF1α 轉錄活性,但ATM 激酶失活突變體不能增強HNF1α轉錄活性,用ku55933處理,ATM 對HNF1α的調節活性喪失。與野生型HNF1α 相比,在HNF1αSer249A 突變體轉錄活性顯著下降,但沒有觀察到負顯性失活效應。HNF1αSer249A 突變體表現出正常的核定位但DNA 結合活性降低。相應的功能實驗結果表明, HNF1αSer249A 突變體不能正常調節葡萄糖代謝。我們的研究提示:由ATM介導的HNF1αSer249 磷酸化在機體葡萄糖代謝過程中發揮了重要作用,為ATM 參與體內葡萄糖穩態調節提供了新的證據。研究結果發表在BBA-GRM雜誌上(Biochimica et biophysica acta, 2014, 1839, 604-620.)。

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