Nat. Cell Biol. | 半胱氨酸泛素化的新功能

        本周给大家推荐一篇Nature Cell Biology上最新发表的文章，Cholesterol and fatty acids regulate cysteine ubiquitylation of ACAT2 through competitive oxidation.通讯作者是中科院上海生化和细胞所的李伯良研究员与武汉大学生命科学院的宋保亮教授，他们的研究兴趣和专长是胆固醇代谢与相关疾病的研究。

        在本篇工作中，他们发现在胆固醇和长链饱和脂肪酸刺激下，细胞内的一个关键脂质代谢酶ACAT2的蛋白水平显著升高，而其mRNA水平并没有明显的变化，因此他们推测是后翻译修饰介导了这一变化。作者利用蛋白酶体抑制剂MG132处理后，ACAT2变的更加稳定，结合胆固醇和长链饱和脂肪酸处理后泛素化整体水平升高这一现象，他们推断ACAT2的变化受到了泛素化的调控。

        泛素化通常发生在蛋白上的赖氨酸残基上，然而当作者把ACAT2中7个赖氨酸残基都分别突变后，却没有发现其水平发生变化，因而他们将注意力转移到半胱氨酸上。半胱氨酸的泛素化相比赖氨酸来说比较少见，而当277位的半胱氨酸被突变后，ACAT2的水平不再受长链饱和脂肪酸的调控。接下来作者继续探究了该半胱氨酸位点究竟是如何响应胆固醇和长链饱和脂肪酸的，他们发现经过长链脂肪酸处理后，细胞内ROS水平升高，而ACAT2上的半胱氨酸发生了氧化，而这一氧化修饰导致了其无法被泛素化修饰，进而增强了蛋白的稳定性。最后，作者还在动物模型水平上验证了ACAT2上这一半胱氨酸位点修饰在高脂条件下对胰岛素抵抗的保护作用。

       该工作从一个现象出发，用大量的生化和细胞生物学的数据揭示了半胱氨酸后翻译修饰与脂质代谢的重要关联，工作量巨大，内容丰富，值得我们学习和借鉴。

原文引用：

doi: 10.1038/ncb3551

原文链接：

 https://www.ncbi.nlm./pubmed/28604676