Monomethyl branched-chain fatty acids play an essential role in Caenorhabditis elegans development.
Monomethyl branched-chain fatty acids play an essential role in Caenorhabditis elegans development.
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DOI：
10.1371/journal.pbio.0020257
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发表时间：
2004-09
期刊：
影响因子：
9.8
通讯作者：
Han M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kniazeva M;Crawford QT;Seiber M;Wang CY;Han M
单甲基支链脂肪酸（mmBCFAs）普遍存在于从细菌到哺乳动物的许多生物中。在人类的皮肤、大脑、血液和癌细胞中都检测到它们。尽管分布广泛，但mmBCFAs在真核生物中仍然是外来的，它们的起源和生理作用尚不清楚。在这里，我们报告了我们结合遗传学、气相色谱和DNA微阵列分析对秀丽隐杆线虫中mmBCFAs的功能和调控的研究。我们发现秀丽隐杆线虫从头合成了mmBCFAs，并利用长链脂肪酸延伸酶ELO-5和ELO-6产生了两个mmBCFAs， C15ISO和C17ISO。这些mmBCFAs对秀丽隐杆线虫的生长和发育至关重要，因为抑制它们的生物合成会导致在幼虫的第一阶段生长停滞。这种阻滞是可逆的，可以通过给被阻滞的动物喂食mmBCFA补充剂来克服。我们发现C15ISO和C17ISO的水平不仅影响几个基因的表达，而且其中一些基因的活性影响mmBCFAs的生物合成，这表明可能存在反馈调节。其中一个基因lpd-1编码一种哺乳动物固醇调节元件结合蛋白（SREBP 1c）的同源物。我们的研究结果表明，elo-5和elo-6可能是LPD-1的转录靶点。这项研究揭示了C15ISO和C17ISO在秀丽隐杆线虫中意想不到的关键生理功能，并表明mmBCFAs在其他真核生物中可能具有重要作用。单甲基支链脂肪酸（mmBCFAs）存在于细菌和哺乳动物中。秀丽隐杆线虫产生两个mmBCFAs，这是生长所必需的，表明在其他真核生物中起重要作用
Monomethyl branched-chain fatty acids (mmBCFAs) are commonly found in many organisms from bacteria to mammals. In humans, they have been detected in skin, brain, blood, and cancer cells. Despite a broad distribution, mmBCFAs remain exotic in eukaryotes, where their origin and physiological roles are not understood. Here we report our study of the function and regulation of mmBCFAs in Caenorhabditis elegans, combining genetics, gas chromatography, and DNA microarray analysis. We show that C. elegans synthesizes mmBCFAs de novo and utilizes the long-chain fatty acid elongation enzymes ELO-5 and ELO-6 to produce two mmBCFAs, C15ISO and C17ISO. These mmBCFAs are essential for C. elegans growth and development, as suppression of their biosynthesis results in a growth arrest at the first larval stage. The arrest is reversible and can be overcome by feeding the arrested animals with mmBCFA supplements. We show not only that the levels of C15ISO and C17ISO affect the expression of several genes, but also that the activities of some of these genes affect biosynthesis of mmBCFAs, suggesting a potential feedback regulation. One of the genes, lpd-1, encodes a homolog of a mammalian sterol regulatory element-binding protein (SREBP 1c). We present results suggesting that elo-5 and elo-6 may be transcriptional targets of LPD-1. This study exposes unexpected and crucial physiological functions of C15ISO and C17ISO in C. elegans and suggests a potentially important role for mmBCFAs in other eukaryotes. Monomethyl branched chain fatty acids (mmBCFAs) are found in bacteria and up through mammals. C. elegans produces two mmBCFAs that are essential for growth, suggesting an important role in other eukaryotes
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