昆明動(dòng)物所在多聚不飽和脂肪酸生物合成研究中獲進(jìn)展

　　多聚不飽和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids，PUFAs)，如花生四烯酸（AA， C20:4n-6)、二十碳五烯酸(EPA，C20:5n-3)和二十二碳六烯酸(DHA，C22:6n-3)，具有兩個(gè)以上的不飽和鍵，不僅是構(gòu)成生物膜的結(jié)構(gòu)分子，而且也是胞內(nèi)外重要的信號(hào)分子。多聚不飽和脂肪酸代謝紊亂會(huì)引起生長(zhǎng)、發(fā)育和行為等缺陷，和很多人類重大疾病相關(guān)。

　　多聚不飽和脂肪酸的合成由多個(gè)酶參與，來(lái)自NADP的電子經(jīng)細(xì)胞色素b5還原酶（cytocytochrome b5 reductase, Ncb5or)、細(xì)胞色素b5（cytochrome b5），傳遞給去飽和酶 （desaturase），激活的去飽和酶在特定的碳鏈位置引入雙鍵。不同的去飽和酶（如Δ5、Δ6、Δ9、Δ12等去飽和酶）是使用同一電子傳遞鏈還是不同的電子傳遞鏈發(fā)揮功能呢？它們?cè)诓煌锓N中的相互關(guān)系如何呢？

　　和其它物種相比，模式生物秀麗線蟲(chóng)基因組具有合成多聚不飽和脂肪的所有去飽和酶基因，是研究細(xì)胞色素b5還原酶、細(xì)胞色素b5和去飽和酶相互關(guān)系的良好動(dòng)物模型。中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所梁斌學(xué)科組張玉茹和其他研究生通過(guò)比較基因組，在秀麗線蟲(chóng)基因組中找到了3個(gè)可能編碼細(xì)胞色素b5還原酶的基因。進(jìn)一步的功能研究發(fā)現(xiàn)，編碼細(xì)胞色素b5還原酶的基因hpo-19和T05H4.4功能相同，下調(diào)hpo-19和T05H4.4的表達(dá)，降低了多聚不飽和脂肪酸的含量，影響秀麗線蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育和脂肪含量。通過(guò)添加外源脂肪酸檢測(cè)去飽和酶活性發(fā)現(xiàn)，HPO-19和T05H4.4影響FAT-1（n3去飽和酶）、FAT-2（Δ12去飽和酶）、FAT-3（Δ6去飽和酶）和FAT-4（Δ5去飽和酶），表明秀麗線蟲(chóng)中這四個(gè)去飽和酶共用相同的細(xì)胞色素b5還原酶?jìng)鬟f電子。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，下調(diào)hpo-19和T05H4.4的表達(dá)，反饋促進(jìn)了Δ9去飽和酶的表達(dá)和活性。該研究也表明，不同物種中細(xì)胞色素b5還原酶、細(xì)胞色素b5和去飽和酶構(gòu)成的復(fù)合物體系可能不一樣，但它們之間的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系還有待深入研究。

　　該研究工作已接受并在線發(fā)表在脂代謝領(lǐng)域期刊BBA-Molecular and Cell Biology of Lipids。

　　該項(xiàng)研究工作得到中科院先導(dǎo)B專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金、云南省自然科學(xué)基金、云南省高端人才項(xiàng)目的資助。

　　圖注：在秀麗線蟲(chóng)多聚不飽和脂肪合成中，F(xiàn)AT-1（n3去飽和酶）、FAT-2（Δ12去飽和酶）、FAT-3（Δ6去飽和酶）和FAT-4（Δ5去飽和酶）共用相同的細(xì)胞色素b5還原酶，但Δ9去飽和酶需要其它細(xì)胞色素b5還原酶。