在陆生脊椎动物中，胆固醇是一种主要的固醇类脂质，具有多种至关重要的生物学作用。在细胞中，它是质膜的关键脂质成分，影响其流动性和刚度，并作为称为脂筏的特殊膜功能域的组织者。它是合成类固醇激素(例如雌激素、睾酮和皮质类固醇)、胆汁酸和维生素D的前体，也参与细胞信号传导。

胆固醇由我们的饮食提供，但也由细胞合成新创在它们延伸的膜性网络的管状室，内质网(ER)。细胞胆固醇库是由膳食胆固醇的摄取、细胞生物合成、转化为储存形式(胆固醇酯)和输出之间的平衡决定的。因此，胆固醇稳态是依赖于这些不同过程的复杂编排。影响这些过程的基因突变，例如编码固醇还原酶的基因，催化胆固醇合成的后期步骤，或介导胆固醇摄取的受体，是导致人类胆固醇代谢严重疾病的原因。因此，更好地描述支持胆固醇稳态的分子和细胞途径的探索仍然是重要和必要的，也是研究兴趣的焦点。官方manbetx手机版

图1所示。TMEM147沉默对HeLa细胞的影响。Western blot (A)、免疫荧光和共聚焦显微镜显示，RNAi沉默TMEM147导致LBR和DHCR7蛋白水平降低，显示核膜处LBR信号丢失(比较B1和B2)。从光学切片堆叠的3d重建(比较C1和C2)可以看出，它还会导致LBR的错误定位，并划分到ER和NE。比例尺10μm。

在我们的研究中，我们发现了定位于内质网和核膜(NE)的蛋白TMEM147，作为细胞胆固醇稳态的一种新的调节因子。当我们通过RNA干扰下调人类培养细胞(HeLa)中TMEM147的表达时，我们发现Lamin B受体(LBR)和7-脱氢胆固醇还原酶(DHCR7)蛋白的急剧减少，这两种必需的甾醇还原酶参与胆固醇生物合成的后期步骤(图1a, B1-B2)。LBR本身就是一种令人着迷的蛋白质，最初通过其n端结构域被描述为细胞核中的异染色质组织者，但最近也出人意料地显示在其c端表现出甾醇还原酶活性。我们发现TMEM147与LBR和DHCR7都有蛋白-蛋白相互作用，并协调转录表达。此外，我们发现TMEM147的沉默不仅会导致LBR减少，还会导致剩余的LBR从核膜的主要定位错误定位到分裂到NE和ER(图1 C1-C2)，伴随着核形状的改变，核染色质压实和异染色质组蛋白修饰的丧失，以及细胞活力的降低。在我们的研究中，我们发现TMEM147沉默不影响3 β-羟基甾醇Δ-14还原酶TM7SF2的转录水平，这是一种与LBR具有一定功能互补的还原酶，因为它们催化相同的胆固醇生物合成步骤。

与TMEM147与胆固醇生物合成中两种关键酶之间的显著互连一致，全脂质组学分析显示，在TMEM147沉默的细胞中，胆固醇酯的总水平大大降低(图2A)。胆固醇酯中脂类的全谱定量显示TMEM147沉默特异性改变，饱和脂类和短脂类减少，酯化胆固醇的几个多不饱和长脂肪酰基链增加。令人惊讶的是，游离胆固醇也检测到一个小但显著的增加(图2A)，我们发现这是由于外源性胆固醇摄取的过度增加(图2B)。因此，增加摄取似乎是细胞用来抵消由于LBR和DHCR7减少而受损的细胞胆固醇生物合成的机制。添加外源性胆固醇可挽救tmem147沉默(因此LBR/ dhcr7耗尽)细胞的细胞活力(图2C1, C2)。

图2所示。tmem147沉默细胞中胆固醇代谢的表征(A) tmem147沉默细胞中总游离细胞胆固醇和总胆固醇酯(CE)水平的变化，通过脂质组学分析确定。(B) tmem147沉默细胞中胆固醇摄取显著升高。(C1-C2)在tmem147沉默的细胞中，外源性胆固醇的加入可以恢复细胞活力。缩写:S.S(血清饥饿)，complete(完全培养基)，U18666A(胆固醇转运抑制剂)。

总之，我们的工作进一步阐明了胆固醇生物合成中3个关键的甾醇还原酶LBR、DHCR7和TM7SF2与蛋白TMEM147之间的功能相互关系。它提出了TMEM147作为一种新的胆固醇稳态上游功能调节剂的重要性，它影响人体细胞中胆固醇和胆固醇水平、物种分布以及胆固醇摄取。除了这些发现在胆固醇生理学上的重要意义外，由于LBR在核组织/基因表达和胆固醇生物合成中的双重和分散的模块化结构和功能作用，我们的研究结果还可以阐明TMEM147通过调节LBR、基因表达和胆固醇稳态，作为推测的上游功能整合子。

该项目由塞浦路斯大学、海德堡大学和慕尼黑大学以及塞浦路斯神经病学和遗传学研究所的科学家合作完成。

Andri Christodoulou, Niovi Santama
塞浦路斯大学生物科学系，塞浦路斯

出版

TMEM147与纤层蛋白B受体相互作用，调控其定位和水平，影响胆固醇稳态
Andri Christodoulou, Giannis Maimaris, Andri Makrigiorgi, Evelina Charidemou, Christian lchtenborg, Antonis Ververis, Renos Georgiou, Carsten W Lederer, Christof Haffner, Britta br， Niovi Santama
细胞科学。2020年8月21日

这篇文章被《华尔街日报》选为同一期的“研究要闻”部分。官方manbetx手机版
https://jcs.biologists.org

离线阅读:

相关文章:

	脂质随着衰老和神经退化而不断萎缩我记得中学的生物老师第一次向我们介绍活细胞的生化成分。我立刻就被……
	节食的压力:老鼠模型可能告诉我们的……在美国，肥胖和伴随疾病，如高血压和糖尿病，在老年人中急剧上升，而肥胖在绝经后的妇女中尤为明显。使用了许多策略……
	十足甲壳类动物的肝胰腺，尤其是…肝胰腺是大约15000种十足甲壳类动物(包括虾、蟹、龙虾和小龙虾)消化道中最大的器官和代谢中心。回顾……
	纯素/全素饮食中的必需脂肪酸人们选择素食/纯素饮食，有很多原因，然而，这些饮食需要仔细的饮食计划。必需的多不饱和n-6 (omega-6)和n-3 (omega-3)脂肪酸是合成…
	任何细胞器都可能是毒性物质的起始点。毒物和病原体常常诱导它们的靶细胞和宿主细胞死亡。为了研究它们实现这一目标的不同方式，我使用了十足动物的肝胰腺细胞……
	WRGSD:提高可靠性和效率沿海…基于网格的水质响应采样设计(WRGSD)采用优化和多因素评价方法，可以可靠地检测各种人类活动的影响。采用聚类方法对抽样设计进行了优化。