Zwierzęta wykształciły mechanizmy pozwalające utrzymać krążące poziomy składników odżywczych, gdy zapotrzebowanie na energię przekracza możliwości żywieniowe. Ssaki magazynują większość energii w postaci triacylogliceroli w kropelkach lipidów adipocytów pokrytych perilipiną. Jak nowo zsyntetyzowany triacyloglicerol jest dostarczany do kropli lipidowych pokrytych perilipiną. jest słabo poznany. Perylipina jest członkiem ewolucyjnie spokrewnionej rodziny białek PAT (Perilipin). ewolucyjnie spokrewnionej rodziny białek PAT (perilipina, adipofilina, TIP47), która jest definiowana przez podobieństwo sekwencji i związek z lipidami. przez podobieństwo sekwencji i związek z kropelkami lipidów. Wcześniej wykazaliśmy że S3-12, który jest również członkiem tej rodziny, wiąże się z oddzielną pulą kropelek lipidów, które pojawiają się, gdy magazynowanie triacylogliceroli jest napędzane przez dodanie oleinianu do pożywki hodowlanej adipocytów. Nasze obecne dane rozszerzają te odkrycia, aby wykazać, że powstające kropelki lipidów wyłaniają się z płaszczem złożonym z z S3-12, TIP47 i adipofiliny. Po 100 minutach leczenia oleinianem, powstające kropelki kropelki lipidów są bardziej niejednorodne: S3-12 i TIP47 pokrywają mniejsze, peryferyjne kropelki i adipofilinę. kropelki, a adipofilina pokrywa bardziej przyśrodkową populację kropelek. Frakcjonowanie adipocytów nietraktowanych i traktowanych oleinianem wykazuje zależną od oleinianu redystrybucję TIP47 i adipofiliny z frakcji cytozolowych do lipidów frakcji kropel lipidowych. Zahamowanie syntezy białek za pomocą cykloheksymidu nie blokuje indukowanego oleinianem tworzenia powstających kropelek lipidów, ani nie zapobiega akumulacji TAG. Sugerujemy, że pule nielipidowych kropelek S3-12, adipofiliny i TIP47 stanowią gotowy rezerwuar białek płaszcza, aby umożliwić szybkie pakowanie nowo zsyntetyzowanego triacyloglicerolu i maksymalizację energii podczas nadmiaru składników odżywczych. --- Lipaza triglicerydów tłuszczowych (ATGL) jest kluczową hydrolazą triacylogliceroli w adipocytach. adipocytach. Dokładne mechanizmy, za pomocą których działanie ATGL jest regulowane przez białka płaszcza kropli lipidowych (LD) białka płaszcza kropli lipidowej (LD) i reaguje na stymulację hormonalną są niekompletnie zdefiniowane. Łącząc wykorzystanie metod utraty i wzmocnienia funkcji, staraliśmy się określić odpowiednie role perilipiny 1 i białka specyficznego dla tłuszczu 27 (FSP27) w kontroli lipolizy za pośrednictwem ATGL w adipocytach. Zablokowanie endogennej ekspresji perilipiny 1 skutkowało podwyższoną podstawową lipolizą, która była mniej wrażliwa na agonistę β-adrenergicznego izoproterenol. Dla porównania, zubożenie białka FSP27 zwiększyło zarówno podstawową, jak i stymulowaną lipolizę bez znaczącego wpływu na ogólną odpowiedź komórek na izoproterenol. Testy in vitro testy wykazały, że perilipina, ale nie FSP27, była w stanie hamować aktywność hydrolazy triacylogliceroli ATGL. Perylipina 1 również osłabiała zależną od dawki aktywację ATGL przez jego koaktywator Porównanie genów identyfikację-58. Odpowiednio, wyczerpanie perilipiny 1 i CGI-58 w adipocytach adipocyty odwrotnie wpływały na podstawową lipolizę, w której specyficznie pośredniczyły nadekspresję ATGL. Co więcej, chociaż zubożenie perilipiny 1 zniosło translokację LD ATGL stymulowaną przez izoproterenol, brak FSP27 spowodował multilokularyzację LD wraz ze zwiększoną obecnością ATGL w LD zarówno w warunkach podstawowych, jak i stymulowanych. warunkach podstawowych i stymulowanych. Co ciekawe, obniżenie ekspresji ATGL zwiększyło rozmiar LD i zmniejszyło liczbę LD w komórkach pozbawionych FSP27. Razem, nasze wyniki pokazują, że chociaż FSP27 działa konstytutywnie ograniczając obecność LD obecność ATGL, perilipina 1 odgrywa istotną rolę w pośredniczeniu w odpowiedzi ATGL na hormony β-adrenergiczne. --- Wcześniej informowaliśmy, że pojedyncza sesja ćwiczeń chroni przed insulinoopornością indukowaną kwasami tłuszczowymi (FA). insulinoopornością indukowaną kwasem tłuszczowym (FA), być może częściowo poprzez zwiększoną syntezę wewnątrzkomórkowego triacyloglicerolu (IMTG). wewnątrzkomórkową syntezę triacylogliceroli (IMTG). Celem tego badania było zbadanie wpływu podwyższonej dostępności FA po wysiłku na czynniki regulujące metabolizm IMTG. Po ćwiczeniach (90 minut, 65% szczytowego poboru tlenu), 7 zdrowym kobietom (wskaźnik masy ciała, 23 ± 1 kg/m(2)) podawano przez noc (16 godzin) godzin) roztworem lipidów i heparyny (LIPID, 0,11 g tłuszczu na kilogram na godzinę) lub sól fizjologiczną (SALINE). Zmierzyliśmy spoczynkowe utlenianie FA (pośrednia kalorymetria kalorymetria) i następnego ranka uzyskaliśmy próbkę biopsji mięśni szkieletowych. Stwierdzono 4-krotny wzrost nocnego stężenia FA w osoczu podczas LIPID zwiększył IMTG o około 30% podczas LIPID vs SALINE. Towarzyszył temu około 25% większa obfitość związanego z błoną transportera FA FAT/CD36 (P < .01) i około 8% wzrost aktywności enzymu syntezy glicerolu IMTG acylotransferazy glicerolo-3-fosforanowej (GPAT, P < .01). Natomiast W przeciwieństwie do tego, nie miało to wpływu na utlenianie FA w spoczynku. Nie znaleźliśmy również różnicy w obfitości białka GPAT1 i acylotransferazy diacyloglicerolowej-1, aktywność acylotransferazy diacyloglicerolu lub obfitość kropli lipidów białek płaszcza lipidowego (perilipin 2, 3, 4 i 5) między terapiami. Nasze wyniki sugerują, że zwiększona zdolność do przepływu FA do mięśni (tj. poprzez związany z błoną FAT / CD36), być może wraz z niewielkim, ale znaczącym wzrost aktywności kluczowego enzymu syntezy IMTG (GPAT), może zwiększyć IMTG gdy dostępność FA jest wysoka po wysiłku. Znaczenie braku zmiany w obfitości białka perilipiny pomimo zwiększonego magazynowania lipidów w mięśniach magazynowanie lipidów w mięśniach pozostaje do ustalenia. --- Cytozolowe kropelki magazynujące lipidy są podstawowymi organellami funkcjonalnymi, które regulują komórkowy metabolizm lipidów i homeostazę. Paradoksalnie, nadmierne zapasy lipidów są powiązane zarówno z adaptacyjnymi (post i przewlekłe ćwiczenia), jak i nieadaptacyjnymi (otyłość i związane z nią powikłania zdrowotne). Tak więc, zbiorowe procesy metaboliczne i fizjologiczne muszą równoważyć magazynowanie i utylizację lipidów z zapobieganiem lipocytotoksyczności i złożonym dysfunkcjom tkanek, ponaglając potrzebę dalszego zdefiniowania połączenia funkcji kropli lipidów ssaków i homeostazy lipidów. Perylipiny to rodzina wielu białek, które są ukierunkowane na powierzchni kropli lipidowych i reguluje magazynowanie i hydrolizę lipidów. Badanie funkcji perilipin zapewniło wgląd w fizjologiczne role cytozolowych kropelek lipidów i ich związek z patologiami związanymi z otyłością. patologiami związanymi z otyłością. Tutaj dokonujemy przeglądu aktualnej wiedzy na temat wielu białek perilipiny w regulowaniu specyficznych dla tkanek kropelek lipidów i powiązań z z energetyką tkankową i ogólnoustrojową. --- Lipoliza jest ważnym szlakiem metabolicznym kontrolującym homeostazę energetyczną poprzez degradację trójglicerydów przechowywanych w kropelkach lipidów i uwalnianie kwasów tłuszczowych. kwasów tłuszczowych. Kropelki lipidów komórek ssaków są pokryte jednym lub większą liczbą białek z rodziny PAT. członków rodziny białek PAT, które pełnią ważne funkcje w regulacji lipolizy. lipolizy. W tym badaniu badamy mechanizmy, za pomocą których członkowie rodziny PAT członkowie rodziny PAT, perilipina A, białko związane z różnicowaniem tkanki tłuszczowej (ADFP) i LSDP5, kontrolują lipolizę katalizowaną przez lipazę wrażliwą na hormony (HSL), główną lipazę w adipocytach i kilku komórkach innych niż adipocyty. Zastosowaliśmy mikroskopię fluorescencyjną do analizy białek in situ w hodowanych komórkach jajnika chomika chińskiego przy użyciu odzysku fluorescencji po fotowybielaniu i anizotropii rezonansu Forstera transferu energii. Odzysk fluorescencji po fotowybielaniu pokazuje, że ADFP i LSDP5 wymieniają się między kroplami lipidów i pulami cytoplazmatycznymi, podczas gdy perilipina A nie. Różnice w ruchliwości białek nie korelują z kontrolowaną przez białko PAT kontrolą lipolizy katalizowaną przez HSL lub endogenne lipazy. Eksperymenty transferu energii rezonansu Forstera i koimmunoprecypitacji ujawniają że każde z trzech białek PAT wiąże HSL poprzez interakcję lipazy z aminokwasami w obrębie wysoce konserwatywnej amino-końcowej domeny PAT-1. ADFP i LSDP5 wiążą HSL w warunkach podstawowych, podczas gdy fosforylacja reszt serynowych w obrębie trzech amino-końcowych sekwencji konsensusowych kinazy białkowej A perilipiny A jest wymagana do wiązania HSL i maksymalnej lipolizy. Wreszcie, białko fosforylacja HSL za pośrednictwem kinazy białkowej A zwiększa lipolizę w komórkach wyrażających ADFP lub LSDP5; w przeciwieństwie do tego, fosforylacja perilipiny A wywiera główną kontrolę nad lipolizą za pośrednictwem HSL, gdy perilipina jest głównym białkiem kropli lipidów białko. --- W niniejszym badaniu zbadano lokalizację białek płaszcza kropli lipidowych perilipiny 1 (PLIN1) i lokalizacja perilipiny 2 (PLIN2) w mięśniach szkieletowych świń i ich związek z zawartością tłuszczu śródmięśniowego (IMF). Białka PLIN1 i PLIN2 były immunobarwione w przekrojach mięśni półbłoniastych z dwóch grup próbek próbek różniących się pod względem IMF, a ekspresję genów określono ilościowo. PLIN1 zlokalizowane na obrzeżach adipocytów śródmięśniowych, podczas gdy PLIN2 zlokalizowane w obrębie włókien mięśniowych o wysokiej zawartości lipidów. Grupa o wysokim IMF wykazywała wyższy całkowity pole przekroju poprzecznego adipocytów wybarwionych PLIN1 w porównaniu z grupą o niskim IMF (P<0,05), podczas gdy powierzchnia przekroju poprzecznego i odsetek PLIN2-dodatnich nie różniły się między grupami różniącymi się IMF. Sugeruje to, że zawartość IMF jest determinowana głównie przez lipidy pozakomórkowe. Na poziomie mRNA ekspresja PLIN2 była wyższa w mięśniach o wysokim IMF (P<0,05). Wyniki wskazują po raz pierwszy po raz pierwszy, że w mięśniach świń białka PLIN1 i PLIN2 są zlokalizowane w odpowiednio z lipidami zewnątrz- i wewnątrzkomórkowymi. --- Synteza triacylogliceroli indukowana kwasami tłuszczowymi wytwarza kropelki triacylogliceroli z płaszczem białkowym, który obejmuje perilipinę 3/TIP47 i perilipinę 4/S3-12. Niniejsze badanie odpowiada na następujące dwa pytania. Gdzie pojawiają się kropelki lipidów i w jaki sposób rekrutowane są ich białka płaszcza? Pokazujemy, że kropelki lipidów pokryte perilipiną 3 i perilipiną 4 pojawiają się wzdłuż retikulum endoplazmatycznego (ER). Blokowanie z AlF(4)(-) podczas syntezy triacylogliceroli indukowanej kwasami tłuszczowymi. doprowadziło perilipinę 3 do kanalików ER. Forskolina, która podobnie jak AlF(4)(-) aktywuje cyklazę adenylanową, nie powodowała redystrybucji perilipiny 3, ale po dodaniu razem z AlF (4) (-) perilipina 3 była rekrutowana do kropelek lipidów, a nie do ER. W ten sposób hamowanie handlu z AlF(4)(-) powodowało redystrybucję perilipiny 3 inaczej w warunkach syntezy triacylogliceroli (dodawanie kwasów tłuszczowych) w porównaniu z hydrolizą (forskolina), co sugeruje wspólny mechanizm, w którym pośredniczy acyloglicerol mechanizm. Przetestowaliśmy, czy diacyloglicerol (DG), bezpośredni prekursor triacyloglicerolu i jego pierwszy produkt hydrolityczny, wpływa na dystrybucję perilipiny 3. Stabilizacja DG za pomocą inhibitora lipazy DG, RHC80267, zwiększyła ilość rekrutowanej perilipiny 3. perilipiny 3 rekrutowanej do kropelek lipidów i podniosła poziom DG w tej frakcji. Traktowanie komórek przepuszczalną dla błony DG rekrutowało perilipinę 3 do ER. Stabilizacja DG, poprzez blokowanie jej hydrolizy za pomocą RHC80267 lub jej acylacji za pomocą triacyną C, zwiększało rekrutację perilipiny 3 do ER. Ekspresja enzymu ER enzym DGAT1, który usuwa DG poprzez przekształcenie go w triacyloglicerol, osłabiony indukowaną przez perilipinę 3 rekrutację ER. Przepuszczalna dla błon DG również napędzała perilipiny 4 i 5 do ER. Łącznie dane sugerują, że te lipidowe są rekrutowane do błon wzbogaconych w DG, łącząc w ten sposób lipidy białka płaszcza lipidowego ze stanem metabolicznym komórki.
Lista białek kropelek lipidów
perilipiny
białko związane z różnicowaniem tkanki tłuszczowej
białko kropli magazynujących lipidy 5
białko oddziałujące z ogonem o masie 47 kilodaltonów
S3-12