當(dāng)身體的脂肪儲(chǔ)存被激活時(shí)會(huì)發(fā)生什么?在奧地利科學(xué)基金FWF的支持下，生物化學(xué)家Ruth Birner-Grünberger研究了脂肪分解中激活和調(diào)節(jié)的復(fù)雜相互作用，從而為糖尿病或動(dòng)脈硬化等疾病的新治療方法提供了基礎(chǔ)。

在耗盡葡萄糖(來(lái)自碳水化合物)提供的快速能量后，馬拉松運(yùn)動(dòng)員的身體開(kāi)始燃燒脂肪。當(dāng)人們以低脈沖率連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，約30分鐘后開(kāi)始脂解。當(dāng)人們感到饑餓時(shí)，同樣的事情就會(huì)發(fā)生 - 脂肪細(xì)胞會(huì)收到一個(gè)激素信號(hào)，告訴他們可以提供一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，并將儲(chǔ)存的脂滴分解成脂肪酸。即使在快速行走期間，這些過(guò)程也會(huì)以閃電般的速度在身體中發(fā)生。

“激活和控制過(guò)程在幾秒鐘內(nèi)啟動(dòng)。這是唯一可能的，因?yàn)椴恍枰獎(jiǎng)?chuàng)建分解脂肪細(xì)胞所需的蛋白質(zhì)，但只能解鎖，”生物化學(xué)家Ruth Birner-Grünberger說(shuō)。她研究了三件事：哪些蛋白質(zhì)參與脂肪燃燒，脂肪細(xì)胞中的相互作用，以及它們?nèi)绾伪粍?dòng)員或抑制。

磷酸鹽充當(dāng)開(kāi)關(guān)

自2002年博士后期以來(lái)，Birner-Grünberger一直在研究脂肪分解。在格拉茨醫(yī)科大學(xué)病理學(xué)研究所的研究部門(mén)，她開(kāi)發(fā)了蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)：“它涉及嘗試根據(jù)蛋白質(zhì)在特定代謝中的活性檢測(cè)蛋白質(zhì)過(guò)程，“她說(shuō)。

在對(duì)脂肪組織和肝臟中脂肪分解酶的初步研究中，她確定了幾種候選藥物：“有幾種脂肪酶，即分解脂肪的蛋白質(zhì)，以及調(diào)節(jié)這一過(guò)程的其他蛋白質(zhì)。”對(duì)研究人員來(lái)說(shuō)特別引人注目的是他們發(fā)現(xiàn)的磷酸化程度。磷酸化是一種化學(xué)修飾，它將磷酸酯與蛋白質(zhì)結(jié)合，從而起到激活或抑制細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的作用。與每次重新開(kāi)始蛋白質(zhì)合成或降解相比，這消耗更少的時(shí)間和能量。該研究項(xiàng)目旨在回答化學(xué)修飾何時(shí)何地解除或抑制脂肪分解中涉及的蛋白質(zhì)的問(wèn)題。

然而，體外研究不足以解釋脂肪分解蛋白的相互作用。“生物系統(tǒng)是復(fù)雜的，嚴(yán)格控制和位置依賴(lài)。我們無(wú)法通過(guò)在試管中混合脂肪滴，脂肪酶和活化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的圖像，”研究人員解釋說(shuō)?？茖W(xué)家通過(guò)共聚焦激光掃描顯微鏡觀(guān)察動(dòng)物細(xì)胞。

他們發(fā)現(xiàn)組織細(xì)胞中脂肪滴的空間和化學(xué)相互作用的第一步：為了激活第一(三種)脂肪酶，有一系列命令，包括激活劑CGI58和調(diào)節(jié)劑perilipin。當(dāng)脂肪細(xì)胞處于基礎(chǔ)狀態(tài)時(shí)，兩種蛋白質(zhì)位于結(jié)合在一起的脂質(zhì)液滴上。用磷酸鹽標(biāo)記后，它們分開(kāi);CGl58前往液滴上的另一個(gè)位置以激活第一個(gè)脂肪酶(ATGL)。作為調(diào)節(jié)劑，perilipin可防止脂肪酶在不需要時(shí)被激活。這很有趣，因?yàn)橹|(zhì)代謝過(guò)度會(huì)刺激糖尿病和動(dòng)脈硬化等常見(jiàn)疾病。如果身體供應(yīng)的能量超過(guò)長(zhǎng)時(shí)間燃燒的能量，

Birner-Grünberger計(jì)劃進(jìn)行一項(xiàng)后續(xù)項(xiàng)目，期間她打算使用磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)(即細(xì)胞中數(shù)千種蛋白質(zhì)磷酸化過(guò)程的全局分析)來(lái)了解哪些能量過(guò)程與脂解作用同時(shí)受到調(diào)節(jié)，例如糖原降解，并觀(guān)察時(shí)間序列。“看起來(lái)脂肪細(xì)胞能夠在幾分鐘內(nèi)調(diào)整脂肪酸這一事實(shí)是必需的以及如何進(jìn)一步處理它們。我們不僅需要它們來(lái)提供能量，如運(yùn)動(dòng)或饑餓，還需要構(gòu)建細(xì)胞膜和信號(hào)分子。“為了進(jìn)行這些分析，項(xiàng)目組還開(kāi)發(fā)了一種改進(jìn)蛋白質(zhì)組學(xué)評(píng)估的方法。數(shù)據(jù)。