蛋白质乙酰化修饰在运动改善胰岛素抵抗中的作用研究进展
2021-09-24梁德欢牛燕媚
梁德欢 牛燕媚
天津医科大学医学技术学院康复医学系(天津300070)
胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)是指机体组织对胰岛素敏感性降低,IR 是肥胖、2 型糖尿病、高脂血症等代谢性疾病的共同病理生理学基础。乙酰化修饰是一种常见的蛋白质翻译后修饰(post-translation⁃al modification,PTM),参与细胞内转录、代谢、信号传导、应激反应、蛋白质水解、细胞凋亡等过程[1]。近些年来,蛋白乙酰化在代谢中的重要作用逐渐明朗,有研究提出IR 可能与胰岛素靶器官(如骨骼肌、肝脏、脂肪组织)的乙酰化失调密切相关[2]。运动是治疗代谢性疾病的有效手段,可调节机体能量代谢并促使其产生适应性改变[3]。既往研究发现,运动通过调控细胞内去乙酰化酶表达和重要蛋白质乙酰化水平来影响机体糖、脂代谢[3,4],提示蛋白质乙酰化修饰在运动改善机体IR中发挥重要作用。
1 蛋白质乙酰化修饰
蛋白质乙酰化是指把乙酰CoA的乙酰基团转移至蛋白质赖氨酸残基上,组蛋白和其他蛋白均可发生乙酰化修饰。组蛋白乙酰化是一个动态可逆的过程,由组蛋白乙酰转移酶(histone acetyltransferase,HAT)和组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)调节。HATs催化乙酰基团与赖氨酸共价连接,中和组蛋白的正电荷,减弱其与DNA 的静电相互作用,从而使染色质处于开放状态,有利于转录因子和RNA 聚合酶与DNA特定序列结合,激活基因转录;反之,HDACs催化去除乙酰基,使染色体结构紧密,从而抑制基因转录[5]。在哺乳动物中,HATs 主要包括GNAT 家族、CBP/p300 家族和MYST 家族[6];HDACs 分为Zn2+依赖性HDAC(histone deacetylase)家族[7]和NAD+依赖性Sir⁃tuin(SIRT)家族[8],前者包括Ⅰ型(HDAC1/2/3/8)、Ⅱa 型(HDAC4/5/7/9)、Ⅱb 型(HDAC6/10)、Ⅳ型(HDAC11),后者包括SIRT1-7 蛋白,又称Ⅲ型HDACs。……
