对脂肪代谢功能的新见解

当身体的脂肪储存被激活时会发生什么?在奥地利科学基金FWF的支持下，生物化学家Ruth Birner-Grünberger研究了脂肪分解中激活和调节的复杂相互作用，从而为糖尿病或动脉硬化等疾病的新治疗方法提供了基础。

在耗尽葡萄糖(来自碳水化合物)提供的快速能量后，马拉松运动员的身体开始燃烧脂肪。当人们以低脉冲率连续运动时，约30分钟后开始脂解。当人们感到饥饿时，同样的事情就会发生 - 脂肪细胞会收到一个激素信号，告诉他们可以提供一个仓库，并将储存的脂滴分解成脂肪酸。即使在快速行走期间，这些过程也会以闪电般的速度在身体中发生。

“激活和控制过程在几秒钟内启动。这是唯一可能的，因为不需要创建分解脂肪细胞所需的蛋白质，但只能解锁，”生物化学家Ruth Birner-Grünberger说。她研究了三件事：哪些蛋白质参与脂肪燃烧，脂肪细胞中的相互作用，以及它们如何被动员或抑制。

磷酸盐充当开关

自2002年博士后期以来，Birner-Grünberger一直在研究脂肪分解。在格拉茨医科大学病理学研究所的研究部门，她开发了蛋白质组学技术：“它涉及尝试根据蛋白质在特定代谢中的活性检测蛋白质过程，“她说。

在对脂肪组织和肝脏中脂肪分解酶的初步研究中，她确定了几种候选药物：“有几种脂肪酶，即分解脂肪的蛋白质，以及调节这一过程的其他蛋白质。”对研究人员来说特别引人注目的是他们发现的磷酸化程度。磷酸化是一种化学修饰，它将磷酸酯与蛋白质结合，从而起到激活或抑制细胞内蛋白质的作用。与每次重新开始蛋白质合成或降解相比，这消耗更少的时间和能量。该研究项目旨在回答化学修饰何时何地解除或抑制脂肪分解中涉及的蛋白质的问题。

然而，体外研究不足以解释脂肪分解蛋白的相互作用。“生物系统是复杂的，严格控制和位置依赖。我们无法通过在试管中混合脂肪滴，脂肪酶和活化剂来实现完整的图像，”研究人员解释说。科学家通过共聚焦激光扫描显微镜观察动物细胞。

他们发现组织细胞中脂肪滴的空间和化学相互作用的第一步：为了激活第一(三种)脂肪酶，有一系列命令，包括激活剂CGI58和调节剂perilipin。当脂肪细胞处于基础状态时，两种蛋白质位于结合在一起的脂质液滴上。用磷酸盐标记后，它们分开;CGl58前往液滴上的另一个位置以激活第一个脂肪酶(ATGL)。作为调节剂，perilipin可防止脂肪酶在不需要时被激活。这很有趣，因为脂质代谢过度会刺激糖尿病和动脉硬化等常见疾病。如果身体供应的能量超过长时间燃烧的能量，

Birner-Grünberger计划进行一项后续项目，期间她打算使用磷酸化蛋白质组学(即细胞中数千种蛋白质磷酸化过程的全局分析)来了解哪些能量过程与脂解作用同时受到调节，例如糖原降解，并观察时间序列。“看起来脂肪细胞能够在几分钟内调整脂肪酸这一事实是必需的以及如何进一步处理它们。我们不仅需要它们来提供能量，如运动或饥饿，还需要构建细胞膜和信号分子。“为了进行这些分析，项目组还开发了一种改进蛋白质组学评估的方法。数据。

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