Nature Communications | 刘颖课题组揭示HLH-11/TFAP4响应营养物质水平调控脂质代谢
2020年11月24日，北京未来基因诊断高精尖创新中心刘颖课题组在 Nature Communications 发表了题为“HLH-11 modulates lipid metabolism in response to nutrient availability”的研究论文，揭示秀丽隐杆线虫转录调控蛋白HLH-11及其哺乳动物同源蛋白TFAP4能够感知营养条件，调控脂质代谢。
感知环境中可供利用的营养物质水平，并根据营养条件变化对自身代谢作出适应性地调控，对于机体的生存至关重要。脂质是机体储存能量的重要形式。在食物缺乏的情况下，快速有效的利用脂质供能可以为机体提供生存优势，因此该机制在物种间具有保守性。环境中营养物质水平的变化能够调控脂质代谢相关酶的转录，导致代谢的重编程。有研究表明，转录因子HLH-30/TFEB，核激素受体NHR-49/PPARα等能够在食物缺乏的情况下，通过调节脂质代谢相关基因的转录，促进脂质的分解供能。然而，对于营养条件对脂质代谢调控的理解还需要更近一步的研究。
图1. （左）正常喂食情况下，HLH-11抑制脂质分解相关基因的转录；（右）饥饿状态下，HLH-11被溶酶体和蛋白酶体途径降解，解除了脂质分解相关基因的转录抑制，促进脂质分解供能。
本研究利用秀丽线虫为模型，通过构建可以响应饥饿的荧光报告体系进行遗传筛选，发现转录调控蛋白HLH-11在饥饿引起脂质分解的过程中起了关键的调控作用：HLH-11对脂质分解相关基因的表达具有转录抑制作用。饥饿能够引起HLH-11蛋白水平下调，从而激活脂质分解代谢基因的转录，促进脂质分解（图1）。同时，在哺乳动物细胞中，HLH-11的同源蛋白TFAP4也能够感知营养条件并且调节脂质代谢，说明营养条件对脂质代谢的调控机制在物种间具有保守性。这项研究成果对于脂质代谢疾病的治疗具有潜在应用。
北京大学前沿交叉学科研究院、生命科学联合中心博士研究生李怡为论文第一作者，北京未来基因诊断高精尖创新中心、北京大学分子医学研究所刘颖研究员为论文的通讯作者。分子医学研究所博士后丁晚秋、研究员李川昀参与了论文的部分工作。该工作获得了北京未来基因诊断高精尖创新中心、北大－清华生命科学联合中心、国家自然科学基金委、科技部国家重点研发计划和HHMI国际研究学者项目的资助。
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