PKCδ介導的未摺疊蛋白反應與胰島素抵抗

《PKCδ介導的未摺疊蛋白反應與胰島素抵抗》是依託武漢大學，由汪長華擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：PKCδ介導的未摺疊蛋白反應與胰島素抵抗
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：汪長華
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

內質網應激通過啟動未摺疊蛋白反應導致胰島素抵抗，在肥胖、糖尿病等的發生髮展中具有重要作用。但迄今為止，對未摺疊蛋白反應的啟動機制缺乏深入了解。申請者發現：內質網應激可增加PKCδ的磷酸化和內質網移位，提高JNK的磷酸化和內質網分子伴侶CHOP的表達；PKCδ特異性抑制肽可抑制內質網應激所致的CHOP mRNA表達的上升；PKCδ的作用與PP2A活性和GRP78去磷酸化密切相關。由此，申請者提出如下假說：內質網應激通過激活PKCδ而增加PP2A的活性，致使GRP78去磷酸化，從而啟動未摺疊蛋白反應，並最終導致胰島素抵抗。在本研究中，申請者擬採用各種分子生物學的方法，如蛋白過度表達、基因沉默、免疫沉澱、磷酸酶活性分析等，系統研究PKCδ在未摺疊蛋白反應和胰島素抵抗中的作用；闡明未摺疊蛋白反應啟動的分子機制。該研究將加深對未摺疊蛋白反應啟動和胰島素抵抗發生機制的理論認識。

結題摘要

內質網在分泌蛋白和膜蛋白的摺疊、裝配、分泌中起著至關重要的作用，內質網功能的紊亂可導致錯誤摺疊或未摺疊蛋白的聚集，並由此引發內質網應激。為應對增加的內質網應激，未摺疊蛋白反應 （UPR）或內質網應激反應將被啟動。未摺疊蛋白反應由3個內質網應激感受器肌醇酶1、RNA激活蛋白激酶的內質網類似激酶和激活作用轉錄因子介導。葡萄糖調節蛋白78（GRP78）是未摺疊蛋白反應的主要調節者。在非應激的情況下，GRP78與3個內質網應激感受器結合，並使之處於失活狀態。內質網應激導致GRP78與錯誤摺疊蛋白或未摺疊蛋白結合，分離GRP78與3個內質網應激感受器的結合，從而激活未摺疊蛋白反應。迄今為止，GRP78與內質網應激感受器分離的機制尚不清楚。本課題的目的是探討參與調控GRP78與內質網應激感受器分離的信號通路，並闡明其在內質網應激誘導的胰島素抵抗中的作用。db/db 小鼠的脂肪組織和培養的3T3-L1脂肪細胞被用於本研究，培養的3T3-L1脂肪細胞經游離脂肪酸處理誘導內質網應激和胰島素抵抗，western blot和免疫沉澱被用於檢測蛋白表達、蛋白磷酸化、以及蛋白間的相互結合，攜帶目標蛋白cDNA和shRNA的重組腺病毒被用於過度表達或沉默目標蛋白。結果表明，游離脂肪酸可增強脂肪細胞PKCδ的磷酸化、PP2A的活性、內質網應激感受器的磷酸化、以及CHOP的表達，同時增加GRP78的去磷酸化。敲出PKCδ和PP2Ac α亞基可增加GRP78的磷酸化，並降低內質網應激感受器的磷酸化和CHOP的表達。結果同時發現，敲出PKCδ可降低PP2A活性。此外，游離脂肪酸誘導的脂肪細胞的胰島素抵抗可被PKCδ和PP2Ac α亞基的基因沉沒所逆轉。結果表明，①UPR反應在游離脂肪酸誘導的脂肪細胞胰島素抵抗中具有重要作用；②PKCδ/PP2A/GRP78信號通路參與了游離脂肪酸誘導的UPR反應；③GRP78的去磷酸化是啟動UPR反應的關鍵環節。本研究的結果為闡明UPR反應的啟動機制提供了新的理論解釋，為胰島素的抵抗提供了新的可能的靶點。