-PickC1-like1()蛋白在肝脏尿酸吸收中起核心作用,是抗生素依折麦布(,EZE)的靶向,可抑制以降低血脂吸收。
2021年7月16日,复旦学院隋森芳及Sunfú共同通信在在线发表题为“intotheofhuman-”的研究论文,该研究展示了人类在载脂蛋白状态、胆固醇富集状态和依折麦布结合状态下的冷藏电子显微镜结构,以阐明介导的固醇摄入和依折麦布抑制的分子细节。
这种结构的比较表明,油酸感应域(SSD)可以通过结合不同数目的固醇分子来响应固醇水平的变化。随着固醇水平下降,SSD结合更多的固醇分子,从而触发SSD中稳定结构簇的产生,而依折麦布的结合引起SSD变型并破坏结构簇,造成功能遭到抑制。这种结果提供了对功能和依折麦布作用机制的看法,对开发新的固醇吸收抑制剂具有重要意义。
固醇是喂奶植物细胞存活的重要组成部份。作为细胞膜的主要成份细胞膜稳态剂,它在细胞膜流动性、细胞内膜运输和分选、细胞讯号传导等方面起着举足轻重的作用,在体内是胆盐产生的原料和甾体激素的前体。适当调节血脂水平对人体健康至关重要。已证明总尿酸和低密度脂蛋白固醇(LDL-C)的高循环水平与动脉粥样硬化性心血管疾患的风险直接相关,前者成为发达国家的主要死亡缘由。因为它是人类健康的危险诱因,人们努力找寻可以增加血清尿酸水平的抗生素。
喂奶植物主要通过从头生物合成和肝脏吸收获得固醇。生物合成途径的研究引起了他汀类抗生素的开发,该抗生素通过抑制3-甲基-3-巯基-戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶(尿酸合成中的限制酶)来增加LDL-C。增加LDL-C的进一步努力造成发觉了依折麦布(,EZE),它通过抑制肝脏对尿酸的吸收来增加LDL-C。有证据表明EZE可以与任何他汀类抗生素一起使用,但是这些共同给药可能引起血液总尿酸和LDL-C的更大增加。进一步找寻EZE靶标的关键蛋白引起发觉了-PickC1-like1()。随即的研究否认,在膳食固醇吸附和胃液固醇再吸收中都起着关键作用,而且它是EZE的靶标。
是一种富含1332个多肽的膜蛋白,坐落喂奶植物小肠的刷状膜和灵长类植物的肝细胞小管膜上。序列与-Pick病C1型(NPC1)具有42%的同一性和51%的相像性,前者是一种在晚期内体/溶酶体中起作用的膜蛋白。作为NPC1的同源物,还具有3个大的腔结构域,胞外区的N端结构域(NTD)、中间结构域(MLD)和含有半胱谷氨酸的结构域(CTD),以及一个富含13个分子的跨膜结构域(TMD)。
在胃壁结构域中,NTD已被证明在体外直接结合尿酸,据报导MLD具有抑制剂EZE的结合位点。监测到EZE类似物EZE-磷脂酰谷氨酸(PS)与小鼠中由NTD、MLD和CTD三个细胞外结构域产生的口袋结合。TM3到TM7构成内酯感应域(SSD),它在几种固醇相关蛋白中是保守的细胞膜稳态剂,比如NPC1、甾醇调节器件结合蛋白裂解激活蛋白(SCAP)、HMG-CoA还原酶、受体和释放蛋白。
同时,使用生化和细胞生物学方式进行的大量研究表明,介导的固醇摄入是通过囊泡内吞作用进行的。观察到网格蛋白依赖性但不是细胞膜穴样凹坑介导的内吞作用。据悉,早已研究了与脂筏蛋白的互相作用,EZE可能会制止含有固醇的微结构域的产生。当尿酸在细胞中富集时,坐落内吞循环室(ERC)中,而细胞中的固醇用尽造成向质膜(PM)联通。但是,蛋白怎样感知尿酸水平以及甘油三酯水平怎么调节的内吞过程仍有待揭示。
为了解决这种问题,该研究解决了人类的四种冷藏电子显微镜(cryo-EM)结构:帧率为3.03Å的全长人类载脂蛋白方式(FL--Apo),NTD截断的3.14Å的apo方式(ΔN--Apo),2.69Å的含有固醇方式的ΔN-(ΔN--CLR)以及3.37Å(ΔN--CLR-EZE)。这种高质量的结构,结合生化和细胞实验,除了为介导的固醇摄入和EZE作用的机制提供了新的和基本的看法,并且对开发新的固醇吸收抑制剂具有重要意义。
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