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[ESC2016]W. Mizushima:环指蛋白调节心肌细胞能量代谢

作者:国际循环网   日期:2016/10/31 15:38:41

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环指蛋白是人类基因组中的一种大蛋白质家族,在各种生物过程中发挥了必不可少的作用。

日本北海道大学  W. Mizushima教授

 

  环指蛋白是人类基因组中的一种大蛋白质家族,在各种生物过程中发挥了必不可少的作用。但是,少数报告提示,环指蛋白与心功能不全的发生具有相关性。此外,目前人们对心脏特异性环指蛋白及其与心功能的相关性知之甚少。研究者曾对各种环指蛋白的表达谱进行了全面分析,结果发现,环指蛋白207(RNF207)可在心脏中广泛表达。我们的研究旨在阐明RNF207在心脏中的作用。

 

  首先,逆转录定量PCR(RTqPCR)及免疫印迹分析显示,RNF207的mRNA及蛋白主要表达于心脏。接下来,研究者在主动脉缩窄(TAC)模型、缺血/再灌注(I、R)模型及冠状动脉缺血性心力衰竭(HF)模型等心脏疾病的小鼠模型中观察了RNF207表达是否会发生变化。结果发现,TAV后4周、再灌注后24小时,RNF207的mRNA表达会显著降低至假手术组的近40%;HF小鼠中RNF207的蛋白表达可显著降至假手术组的70%。

 

  众所周知,与其他器官相比,心脏中ATP周转率更高;上述三种小鼠模型会发生心脏能量代谢改变,心肌细胞中ATP的水平会降低。因此,研究者推测RNF207与心脏能量代谢有关。为验证这一假设,研究采用小干扰RNA(siRNA)敲除了大鼠新生心肌细胞(RNC)的RNF207,并行代谢分析以确定各种细胞内代谢物的量。代谢组学分析显示,与对照NRC相比,RNF207敲除的RNC中ATP浓度、NADH/NAD+的比值、线粒体功能以及几乎所有的氨基酸含量均显著降低。为探讨RNF207影响心脏能量代谢的分子机制,研究者对RNF207相关蛋白进行了质谱分析。结果发现,电压依赖性阴离子通道1(VDAC1)是一种RNF207相关蛋白。既往研究发现,VDAC1存在于线粒体外膜中,在能量代谢等线粒体功能中发挥了至关重要的作用。体外结合分析发现,RNF207可与VDAC1发生直接的相互作用。上述结果强烈提示,RNF207是心脏能量代谢的调节因子。

 

  总之,RNF207是一种新的心脏特异性蛋白,能调节心肌细胞能量代谢。

版面编辑:张楠  责任编辑:聂会珍


环指蛋白心肌细胞能量代谢

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