新研究：蛋白拟素泛化修饰怎样实现葡萄糖代谢调控？Mycoplasma-off助力科研

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葡萄糖是细胞能量的主要来源，其血液水平维持在一个狭窄的范围内在禁食期间，肝脏通过调动体内的营养储备和非碳水化合物前体重新生成葡萄糖(糖异生)，在维持葡萄糖稳态中发挥关键作用。这些类型的生理代谢重编程支持基于营养可用性的身体能量需求，并且这种重编程的改变是不同病理条件下(如癌症和糖尿病)异常葡萄糖稳态的基础糖异生也有助于2型糖尿病(T2D)的高血糖这种糖异生功能在多个水平上受到严格调控，如激素分泌、基因转录和翻译后修饰(PTMs)

神经前体细胞表达的发育下调蛋白8 (NEDD8)是一种泛素样蛋白，与类化修饰有关，是一种由NEDD8与底物蛋白赖氨酸残基(主要在cullin蛋白上)的可逆共价偶联组成的PTM。这种偶联发生在一个三步酶促过程中，使用NEDD8激活酶E1 (NAE1)启动NEDD8转移级联、e2偶联酶和E3连接酶。许多已知的类黄酮化底物在细胞周期进程、细胞生长和存活中具有多种活性，临床前结果表明抑制NEDD8偶联可能是一种有效的抗癌策略事实上，MLN4924(也被称为Pevonedistat)是NAE1的同类小分子抑制剂，目前正处于髓系疾病患者的I/II期临床试验中。尽管有这些研究，类化修饰的生理作用在很大程度上仍然未知，尽管在肝脏疾病从脂肪变性到肝癌的进展中已经提出了关键作用。

近日，发表在《Cell Metabolism》上，标题为：“Neddylation of phosphoenolpyruvate carboxykinase 1 controls glucose metabolism"的文章肝类化修饰受营养可得性调节，抑制肝脏类化修饰可在禁食或限热(CR)时降低肝脏葡萄糖生成(HGP)。

肝类化修饰被破坏的小鼠不会表现出预期的反调节激素胰高血糖素、肾上腺素和糖皮质激素的高血糖作用。在T2D患者中，肝脏NAE1和NEDD8水平升高，并与空腹血糖呈正相关。在机制上，科研人员检测到磷酸酚醇丙酮酸羧激酶(PCK1)在3个赖氨酸位点(K278、K342和K387)发生了类木化，突变体PCK1的异位表达不能在肝细胞或小鼠中诱导葡萄糖的产生。研究结果表明，类化修饰调节PCK1的糖异生活性，这是一种与全身葡萄糖稳态相关的生物学效应。