课题基金 / 基金详情

肝细胞线粒体-脂滴互作的分子机制研究

批准号:
32100536
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
周茂阁
学科分类:
细胞器及亚细胞结构、互作与功能
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
周茂阁

项目摘要

结项摘要

相似基金

相关文献

中文摘要
越来越多的研究表明,线粒体-脂滴互作参与调控脂质代谢过程,对于维持肝脏组织的脂质代谢稳态至关重要,但我们对于参与线粒体-脂滴互作的蛋白及其作用机制仍然知之甚少。本项目将结合双分子荧光互补技术和基于APEX2蛋白的邻近标记策略,建立新的、系统的线粒体-脂滴互作位点蛋白质组的鉴定分析方法,并利用这一方法比较正常条件和葡萄糖饥饿条件下肝细胞线粒体-脂滴互作位点蛋白质组的差异,绘制动态蛋白质组图谱。本项目的实施有助于发现新的、关键的定位于线粒体-脂滴互作位点的蛋白质,揭示其分子机制,为调控脂质代谢提供新的靶标。此外,本项目建立的方法具有很强的可拓展性,可以被应用到任意的细胞器互作位点,这将有利于细胞器互作领域的研究。
英文摘要
More and more studies have shown that mitochondria-lipid droplet interaction is involved in the regulation of lipid metabolism and crucial for maintaining the homeostasis of lipid metabolism in liver. However, the proteins involved in mitochondria-lipid droplet interaction and the functioning mechanism remain largely elusive. In this project, we will develop a novel method to systematically identify the proteome of mitochondria-lipid droplet contact site by combining the bimolecular fluorescence complementary assay and proximity labeling strategy based on APEX2. Then we plan to use this method to compare the proteome of mitochondria-lipid droplet contact site in hepatic cells under normal condition and glucose deprivation condition. The implementation of this project will help to discover new and key proteins located at mitochondria-lipid droplet contact site, reveal its molecular mechanism and provide new therapeutic targets for the regulation of lipid metabolism. In addition, the strategy used in this project could be applied to any other inter-organelle contact site, which will benefit the research of inter-organelle interaction.
细胞器不仅承担特定功能,还可借助膜接触位点相互作用,形成互作网络,以调控离子、脂质与蛋白质的快速交换、细胞器膜重塑以及信号转导等生物进程。肝脏是人体代谢调控的枢纽,肝细胞内细胞器互作网络一旦紊乱,会引发多种疾病的发生与发展,如2型糖尿病、非酒精性脂肪肝病等。由于缺乏高效的蛋白质组学研究工具,我们对细胞器互作的方式、功能及分子机制的认知仍极为有限。.本研究创新性地将双分子荧光互补技术与邻近标记策略相结合,开发出新的空间蛋白质组学方法——BiFCPL技术。BiFCPL技术整合了BiFC技术灵敏、操作简便以及可视化的优势,同时兼具PL技术的高灵敏度和高精准度特点,为深入解析细胞器互作的分子机制提供了强有力的研究工具。.首先,我们运用BiFCPL技术对肝细胞线粒体-脂滴互作位点的蛋白质组展开鉴定,发现高浓度脂肪酸处理以及饥饿状态能够显著促进互作结构的形成,经比较蛋白质组学研究成功鉴定出60个对饥饿刺激呈现显著响应的蛋白质。进一步的研究表明,胆固醇合成途径中的限速酶——SQLE蛋白在饥饿刺激下显著聚集于线粒体-脂滴互作位点,很可能是为了利用线粒体产生的ATP合成胆固醇,这一发现为揭示肝脏脂质代谢在饥饿应激下的调控机制提供了新的视角。.其次,本研究利用BiFCPL技术对U2OS细胞内线粒体-内质网互作位点的蛋白质组进行全面解析,共获得403个高可信度的蛋白质,包含已报道的蛋白和大量此前未见报道的蛋白,为相关的研究提供了重要的数据资源。.最后,我们运用BiFCPL技术对肝细胞线粒体-内质网互作位点的蛋白质组进行鉴定,发现了大量受代谢状态调控的互作位点蛋白,这有助于深入理解肝细胞在不同代谢状态下线粒体-内质网互作的动态变化规律及其潜在的调控机制。.综上所述,本研究建立的BiFCPL技术在以细胞器互作位点为代表的空间蛋白质组学研究中具有广阔的应用前景。通过该技术解析这类结构的分子组成,将为揭示多种疾病的发病机制提供关键线索,有望为开发新型疾病诊断标志物和治疗靶点奠定理论基础。
国内基金
海外基金