2024年4月22日发(作者:将以南)
动物医学进展!:
2006
27
<
2
>
38-40
PrO
g
ressinVeterinar
y
Medicine
~MG-COA
还原酶的结构和调节
李文全9王子花9申瑞玲
<山西农业大学动物科技学院 山西太谷
030801
>
中图分类号"
S852.23
;
@55
文献标识码"
A
文章编号"
1007-5038
(
2006
)
02-0038-03
摘
要"
3-
羟基
-3-
甲基戊二酰辅酶
A
(
3-h
y
-
drOx
y
-3-meth
y
l
g
lutar
y
lcOenz
y
meA
9
~MG-
还原酶是胆固醇合成的限速酶O该酶
COA
)
的生成除了受到它的底物正向调节和终端产
物的反馈调节外
9还受各种激素的调节O文
章就
~MG
以及胆固醇
-COA
还原酶的结构9
胆汁酸激素包括胰岛素胰高血糖素甲状
腺素糖皮质类激素和雌激素对
~MG-COA
还原酶生成的调节进行了概述O
关键词"结构;调节
~MG-COA
还原酶;
胆固醇是构成细胞生物膜的成分 又是体内合
成胆汁酸和类固醇激素的前体 对于维持细胞膜的
完整性和体内生命活动具有重要的意义 但体内过
多的胆固醇会引起动脉粥样硬化等心脑血管疾病
是胆固醇合
~MG-COA
还原酶位于细胞内质网内
通过调节该酶的活性能够维持体内胆成的限速酶
固醇的稳定
~MG-COA
还原酶在多水平上受到调
包括底物的正向调节 终端产物的反馈调节 激节
素调节 以及转录水平~翻译和共价
mRNA
稳定性~
修饰调节等
1
~MG-COA
还原酶的结构
~MG-COA
还原酶的基因位于人
5
号染色体
基因编码约为
26
C
13.3-
C
14.
和小鼠
13
号染色体上
含有一个
2667b
p
开放阅读框
~MG-COA
还
kb
原酶基因含有
20
个外显子和
19
个内含子 启动子
区有固醇反应元件<
sterOlres
p
Onsiveelement
雌激素反应元件<
SRE
>
estrO
g
enres
p
Onseelement
和
cAMP
反应元件<
ERE
>
c
y
clicAMPres
p
Onseele-
转录发生在翻译起始子
5,
上游
68
至
CRE
>
ment
到目前为止发现至少
100
个核苷酸的多个位点处
1
]
存在
9
个转录起始点
[
~MG-COA
还原酶是
N-
甘露糖糖蛋白 由
4
个分子质量为
97ku
的相同亚
基组成 每个亚基有
888
个氨基酸残基组成 磷酸化
位点位于第
872
个氨基酸 每个亚基分为
3
个不同
的区域 其氨基端的
339
<个氨基酸跨膜区
1
~
339
>
个氨基酸的连接区 羟基端域的
439110
<
340
~
449
>
<个氨基酸组成的催化区 而氨基端经
8450
~
888
>
次跨内质网膜并通过短环锚在内质网膜上 跨膜区
由
167
个氨基酸残基组成 且和固醇反应元件结
2005-10-17
收稿日期"
李文全(9男9山西大同人9硕士研究生9主要从事基础兽医学研究O
1974-
)
作者简介"
··················································
AdvanceintheA
pp
licationofli
p
osomeastheImmuneAd
uvantsofvaccine
Z~OU~On
g
-lei
2
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1
WANGGui-
p
in
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1.
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Guan
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don
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A
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riculturalSciences
Guan
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510640
China
3
2.
Colle
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Nan
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A
g
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Jian
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210095
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>
Abstract
:
Li
p
OsOmeasaneWt
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uvantfOrvaccinecanenhancetheres
p
OnseOfbOd
y
fluidimmunit
y
andcellmediatedimmunit
y
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g
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p
OsOme
WesummarizedsOmeexcellencesOfli
p
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antivirus
anti
p
p
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p
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p
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pp
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Ke
y
words
:
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p
OsOme
3
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3
immunead
uvant
李文全等
~MG-COA
还原酶的结构和调节
39
合蛋白
sterOlres
p
Onseelementbindin
gp
rOtein
SREBP
的裂解激活蛋白
cleava
g
e-activatin
gp
rO-
tein
SCAP
的固醇敏感域
sterOlsensitivedOmain
SSD
具有很相似的胆固醇敏感区
~MG-COAmRNA
水平在
18h
内下降
12%
酶含
量降低到几乎不可测量的水平 而给予胰岛素
1h
9-10
后
mRNA
和酶含量几乎恢复到正常水平
这表
2
胆固醇的反馈调节
体外研究表明 胆固醇能够在转录水平调节
~MG-COA
还原酶 胆固醇的转录调控和细胞内的
固醇反应元件结合蛋白
SREBP
密切相关 当细
胞内胆固醇水平减少时 内质网上
SCAP
SREBP
复合物的固醇敏感区能感受到这一变化
SCAP
护
明胰岛素可以提高
~MG-COA
还原酶
mRNA
水
平 胰高血糖素与胰岛素的作用恰恰相反
4.2
甲状腺素
给予甲状腺切除的大鼠大剂量甲状腺素
T
3
能
够显著提高肝
~MG-COA
还原酶的活性
mRNA
和
酶含量也提高
2
倍
~
3
倍 同时能够促进
7-
羟化酶转
11
录
用几乎受体饱和的
T3
治疗脑垂体切除大鼠
送
SCAP
SREBP
复合物进入高尔基复合体 接着
经过活化的位点
1
蛋白酶
site1
p
rOtease
S1P
和
位点
2
蛋白酶
site2
p
rOtease
S2P
切割
SREBP
前
体并释放
SREBP
进入细胞核内 且结合在
DNA
的
固醇反应元件上 从而促进
~MG-COA
还原酶的转
录 相反 当胆固醇的水平升高时 胆固醇和
SCAP
的固醇敏感区结合 阻止
SCAP
SREBP
复合物进
入高尔基复合体 结果
SREBP
停留在内质网上不
能进入细胞核 同时进入细胞核的
SREBP
也被降
解 体内研究表明 不同动物的调节方式可能不同
大鼠主要在翻译水平调节 而仓鼠和小鼠表现在转
录水平上
2-4
胆固醇也能加快还原酶的降解 体外
比较研究一致地表明 胆固醇能够加快还原酶的降
解 这种降解是依赖跨膜区的泛素
-
蛋白酶途径
当细胞内的胆固醇的浓度升高时 胆固醇能通过直
接结合到还原酶上或间接结合到内质网的受体上并
引起还原酶的构象发生变化 使还原酶
SSD
和
In-
g
内质网上的一种跨膜蛋白 结合 导致与泛素化
相关的酶集合 使还原酶泛素化 泛素化的还原酶然
后被蛋白酶降解
5
NessGC
等
6
研究表明 胆固
醇没有改变大鼠肝还原酶的降解和泛素化 这种矛
盾可能反映了体内调节和体外调节的差异性
胆汁酸对
~MG-COA
还原酶的调节
胆汁酸是胆固醇代谢的主要终产物 研究发现
给大鼠饲喂含胆酸 脱氧胆酸和鹅脱氧胆酸的日粮
可以显著降低肝还原酶的
mRNA
水平 酶活性和酶
含量
7
用消胆胺干扰胆汁酸的肝肠循环 能够使大
鼠肝
~MG-COA
还原酶
mRNA
的水平提高
3
倍
8
这表明胆汁酸能够提高
~MG-COA
还原酶
mRNA
丰
度 但目前胆汁酸这种转录调节机制还不清楚
激素调节
.1
胰岛素和胰高血糖素
大量研究表明 胰岛素可以使还原酶的活性增
加 当注射链脲霉素致大鼠糖尿病时 可以使肝
也可以使肝
~MG-COA
还原酶活性
mRNA
水平和
酶含量提高
30
倍
12
进一步研究表明
mRNA
水平
提高的原因是由于转录速率的提高 伴随着
mRNA
稳定性的增强 还原酶半衰期从
2.5h
变化为大约
h
13
这些研究都表明 甲状腺素可以提高
~MG-
COA
还原酶
mRNA
转录速率和稳定性
.3
糖皮质类激素
大鼠肾上腺切除后可以导致机体内
~MG-COA
还原酶
mRNA
半衰期从
3h
变为
10h
14
地塞米
松治疗可以显著抑制
T3
引起的脑垂体切除大鼠诱
导的还原酶
mRNA
和酶含量提高 且
mRNA
半衰
期从
13.5h
降到
2.5h
但不能抑制
T
3
诱导的
~MG-COA
还原酶转录速率 这些研究结果表明
糖皮质类激素能够降低酶
mRNA
的稳定性
.4
雌激素
雌性大鼠
~MG-COA
还原酶活性比雄性大鼠
的高
2
倍
~
3
倍 性腺切除的大鼠体内
~MG-COA
还原酶的活性比正常大鼠的低
40%
~
60%
而皮肤
埋植
17-
p
雌二醇 则可以恢复还原酶活性
15
将
p
雌二醇给予雄性蟾蜍 可以使肝
~MG-COA
还
原酶的活性提高
40
多倍
mRNA
水平提高
23
倍
但转录速率没有变化
16
这些研究结果表明雌激
素能够增强还原酶
mRNA
的稳定性
~MG-COA
还原酶的昼夜节律
~MG-COA
还原酶具有昼夜节律性 其活性在
白天很低 而在夜晚活性开始升高 其最大活性在午
夜
12
点 近年所使用的免疫印迹方法研究表明 酶
活性与酶含量同步变化
17
这说明
~MG-COA
还
原酶的日变异主要是由于酶含量变化引起的 糖尿
病大鼠可以消除这种日变异并导致酶活性降低 而
给予胰岛素 则在
2h
内能恢复到正常水平 说明胰
岛素可能负责还原酶活性日变异
空腹
动物试验表明 饥饿和禁食可以使
~MG-COA
15
4
si
4
17-
3
5
4
4
6
40
动物医学进展
2006
年
第
27
卷
第
2
期 总第
148
期
1991
266
9413-9418.
8
N
g
u
y
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in
g
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SheferS
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y
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p
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y
drOx
y
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j
.jLi
p
idRes
1992
33
1193-1200.
9
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W
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y
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p
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j
.ArchBiOchem
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p
h
y
s
1994
309
193-194.
10
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g
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y
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y
meAreduc-
j
.jtaseactivit
y
b
y
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g
immunOreactive
p
rOteinlevels
BiOlChem
1994
269
29168-29172.
11
LO
p
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sOfl-triiOdOth
y
rO-
NessGC
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y
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y
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y
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g
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y
lcOenz
y
meAreductaseanda
p
OA-I
g
eneex-
j
.BiOchemPharmacOl
1998
56
121-129.
p
ressiOn
12
PendletOnLC
g
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y
-
Sam
p
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drOx
y
-3-meth
y
l
g
lutar
y
lcOenz
y
meAreductasemRNAlevels
j
.BiOchemistr
y
1987
26
727-731.b
y
l-triiOdOth
y
rOnine
13
imOnetWS
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p
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S
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y
l
g
lutar
y
l
cOenz
y
meAreductaseb
y
th
y
rOidhOrmOnes
j
.jBiOlChem
1988
263
12448-12453.
14
imOnetWS
-transcri
p
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g
ulatiOnOf3-
S
h
y
drOx
y
-3-meth
y
l
g
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y
lcOenz
y
meAreductasemRNAin
ratliver
GlucOcOrticOidsblOckthestabilizatiOncausedb
y
th
y
rOidhOrmOnes
j
.jBiOlChem
1989
264
569-573.
15
itchellAD
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p
h
y
si-
CarlsOnSE
M
OlO
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l
g
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y
lcOenz
y
meAreductaseactivit
y
j
.BiOchem
BiO
p
h
y
sActa
1980
633
154-161.
16
Sha
p
tidese
C
uenceandestrO
g
eninduc-
~en~
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P
uslaeuis
3-h
y
drOx
y
-3-meth
y
l
g
lutar
y
lcOenz
y
me
Areductase
j
.jBiOlChem
1990
265
4622-4629.
17
NessGC
rnalvariatiOnOfhe
p
atic
~MG-COAreductaseactivit
y
isduetOchan
g
esinthelevelOf
immunOreactive
p
rOtein
j
.ArchBiOchemBiO
p
h
y
s
1996
327
41-44.
还原酶合成和酶活性大幅度下降 大鼠
24h
和
能够显著降低还原酶的
mRNA
和酶含
48h
的禁食
7
量 且酶含量和酶活性呈现很好的正相关
这表
明禁食可能降低还原酶的合成来调节胆固醇合成
7
小结
随着人们生活水平的提高和生活方式的改变
高血脂 高血压 高血糖患者呈上升趋势 临床上已
经使用沙汀类药物通过竞争抑制
~MG-COA
还原
酶的活性来治疗高血脂 对还原酶的结构和调节机
制的进一步认识和理解 将有助于更好地开发可以
抑制还原酶活性或加快还原酶降解的新药物 提供
高血脂治疗的新方法
参考文献!
1
TataF
~enr
y
I
latiOn
charac-
~um
p
hriesSE
terizatiOns
andchrOmOsOmalassi
g
nmentOfthe
g
enefOrhu-
man3-h
y
drOx
y
-3-meth
y
l
g
lutar
y
lcOenz
y
meAreductase
~MG-
j
.~umGenet
1985
71
uctase
2
y
chOlesterOlre
g
ulateshe
p
at-
ChambersCM
ic3-h
y
drOx
y
-3-meth
y
l
g
lutar
y
lcOenz
y
meAreductase
g
eneex-
j
.Arch
p
ressiOninrats
p
rimaril
y
atthelevelOftranslatiOn
BiOchemBiO
p
h
y
s
1998
354
317-322.
3
ckre
g
ulatiOnOf
NessGC
KellerRK
he
p
atic3-h
y
drOx
y
-3-meth
y
l
g
lutar
y
lcOenz
y
meAreductaseac-
tivit
y
b
y
dietar
y
chOlesterOlisnOtduetOalteredmRNAlevels
j
.jBiOlChem
1991
266
14854-14857.
4
BashmakOvY
ShimanO~.ChOlesterOlfeedin
g
ShimOmuraI
reducesnuclearfOrmsOfsterOlre
g
ulatOr
y
elementbindin
gp
rO-
teinsinhamsterliver
j
.PrOcNatlAcadSci
1997
94
12354-
12359.
5
Ubi
C
uitinatiOnOf3-~
y
-
SOn
g
BL
-BO
y
d
drOx
y
-3-meth
y
l
g
lutar
y
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p
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y
c
y
tOsOlicelanda
p
utativemembrane-bOundubi
C
-
uitinli
g
ase
j
.jBiOlChem
2004
28798-28806.
6
-COAreductasein
NessGC
~
g
radatiOnOf~MG
ratliverischOlesterOlandubi
C
uitininde
p
endent
j
.FebsLet-
ter
2005
3126-3130.
7
lahcevicZR
Ofh
y
drO-
DuckWOrthPF
V
p
hObicbileacidsOn3-h
y
drOx
y
-3-meth
y
l
g
lutar
y
lcOenz
y
meA
reductaseactivit
y
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j
.jBiOlChem
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g
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LIWen-
C
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f
AnimalScienceandTechnolo
g$
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g
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$
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g
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030801
China
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3-h
y
drOx
y
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y
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g
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g
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Ke
y
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~MG-COAreductase
structure
re
g
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HMG-CoA还原酶的结构和调节
作者:
作者单位:
刊名:
英文刊名:
年,卷(期):
被引用次数:
李文全, 王子花, 申瑞玲, LI Wen-quan, WANG Zi-hua, SHEN Rui-lin
山西农业大学动物科技学院,山西太谷,030801
动物医学进展
PROGRESS IN VETERINARY MEDICINE
2006,27(2)
2次
G C;Keller R K;Pendleton L C
Feedback regulation of hepatic 3-hydroxy-3-methylglutaryl
coenzyme A reductase activity by dietary cholesterol is not due to altered mRNA levels 1991
rs C M;Ness G C
Dietary cholesterol regulates hepatic 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A
reductase gene expression in rats primarily at the level of translation[外文期刊] 1998
ies S E;Tata F;Henry I
The isolation,characterizations,and chromosomal assignment of the
gene for human 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase(HMG-CoA reductase) 1985
G C;Wiggins L;Zhao Z
Insulin increases hepatic 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A
reductase mRNA and immunoreactive protein levels in diabetic rats 1994
S;Nguyen L B;Salen G
Differing effects of cholesterol and taurocholate on steady-state
hepatic HMG-CoA reductase and cholesterol 7-hydroxylase activities and mRNA levels in the rat 1992
rth P F;Vlahcevic Z R;Studer E J
Effect of hydrophobic bile acids on 3-hydroxy-3-
methylglutaryl coenzyme A reductase activity and mRNA levels in the rat 1991
G C;Holl R C
Degradation of HMG-CoA reductase in rat liver is cholesterol and ubiquitin
independent[外文期刊] 2005
B L;Russell A
DeBose-Boyd,Ubiquitination of 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase in
permeabilized cells mediated by cytosolic elanda putative membrane-bound ubiquitin ligase 2004
ura I;Bashmakov Y;Shimano H
Cholesterol feeding reduces nuclear forms of sterol regulatory
element binding proteins in hamster liver[外文期刊] 1997
G C;Chambers C M
The diurnal variation of hepatic HMG-CoA reductase activity is due to
changes in the level of immunoreactive protein 1996
H;Shapiro D J
Nucleotide sequence and estrogen induction of Xenopus laevis 3-hydroxy-3-
methylglutaryl coenzyme A reductase 1990
n S E;Mitchell A D;Carter M L
Evidence that physiologic levels of circulating estrogens and
neonatal sex-imprinting modify postpubertal hepatic microsomal 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A
reductase activity 1980
t W S;Ness G C
Post-transcription regulation of 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A
reductase mRNA in rat liver:Glucocorticoids block the stabilization caused by thyroid hormones 1989
t W S;Ness G C
Transcriptional and post-transcriptional regulation of rat hepatic 3-
hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase by thyroid hormones 1988
C E;Pendleton L C;Ness G C
Regulation of 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase
mRNA levels by l-triiodothyronine 1987
G C;Lopez D;Chambers C M
Effects of l-triiodothyronine and the thyromimetic L-94901 on serum
lipoprotein levels and hepatic low-density lipoprotein receptor,3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme
A reductase and apo A-I gene expression[外文期刊] 1998(1)
G C;Zhao Z;Wiggins L
Insulin and glucagons modulate hepatic 3-hydroxy-3-methylglutaryl
coenzyme A reductase activity by affecting immunoreactive protein levels 1994
1.郜玉钢.杨鹤.于英.臧埔.李璠瑛.刘霞.张连学
人参HMGR基因的克隆与序列分析[期刊论文]
-
吉林农业大学学报
2010(5)
2.杨鹤.郜玉钢.李璠瑛.张连学
人参皂苷等萜类化合物生物合成途径及HMGR的研究进展[期刊论文]
-
中国生物工程
杂志 2008(10)
本文链接:/Periodical_
2024年4月22日发(作者:将以南)
动物医学进展!:
2006
27
<
2
>
38-40
PrO
g
ressinVeterinar
y
Medicine
~MG-COA
还原酶的结构和调节
李文全9王子花9申瑞玲
<山西农业大学动物科技学院 山西太谷
030801
>
中图分类号"
S852.23
;
@55
文献标识码"
A
文章编号"
1007-5038
(
2006
)
02-0038-03
摘
要"
3-
羟基
-3-
甲基戊二酰辅酶
A
(
3-h
y
-
drOx
y
-3-meth
y
l
g
lutar
y
lcOenz
y
meA
9
~MG-
还原酶是胆固醇合成的限速酶O该酶
COA
)
的生成除了受到它的底物正向调节和终端产
物的反馈调节外
9还受各种激素的调节O文
章就
~MG
以及胆固醇
-COA
还原酶的结构9
胆汁酸激素包括胰岛素胰高血糖素甲状
腺素糖皮质类激素和雌激素对
~MG-COA
还原酶生成的调节进行了概述O
关键词"结构;调节
~MG-COA
还原酶;
胆固醇是构成细胞生物膜的成分 又是体内合
成胆汁酸和类固醇激素的前体 对于维持细胞膜的
完整性和体内生命活动具有重要的意义 但体内过
多的胆固醇会引起动脉粥样硬化等心脑血管疾病
是胆固醇合
~MG-COA
还原酶位于细胞内质网内
通过调节该酶的活性能够维持体内胆成的限速酶
固醇的稳定
~MG-COA
还原酶在多水平上受到调
包括底物的正向调节 终端产物的反馈调节 激节
素调节 以及转录水平~翻译和共价
mRNA
稳定性~
修饰调节等
1
~MG-COA
还原酶的结构
~MG-COA
还原酶的基因位于人
5
号染色体
基因编码约为
26
C
13.3-
C
14.
和小鼠
13
号染色体上
含有一个
2667b
p
开放阅读框
~MG-COA
还
kb
原酶基因含有
20
个外显子和
19
个内含子 启动子
区有固醇反应元件<
sterOlres
p
Onsiveelement
雌激素反应元件<
SRE
>
estrO
g
enres
p
Onseelement
和
cAMP
反应元件<
ERE
>
c
y
clicAMPres
p
Onseele-
转录发生在翻译起始子
5,
上游
68
至
CRE
>
ment
到目前为止发现至少
100
个核苷酸的多个位点处
1
]
存在
9
个转录起始点
[
~MG-COA
还原酶是
N-
甘露糖糖蛋白 由
4
个分子质量为
97ku
的相同亚
基组成 每个亚基有
888
个氨基酸残基组成 磷酸化
位点位于第
872
个氨基酸 每个亚基分为
3
个不同
的区域 其氨基端的
339
<个氨基酸跨膜区
1
~
339
>
个氨基酸的连接区 羟基端域的
439110
<
340
~
449
>
<个氨基酸组成的催化区 而氨基端经
8450
~
888
>
次跨内质网膜并通过短环锚在内质网膜上 跨膜区
由
167
个氨基酸残基组成 且和固醇反应元件结
2005-10-17
收稿日期"
李文全(9男9山西大同人9硕士研究生9主要从事基础兽医学研究O
1974-
)
作者简介"
··················································
AdvanceintheA
pp
licationofli
p
osomeastheImmuneAd
uvantsofvaccine
Z~OU~On
g
-lei
2
LIChun-lin
g
1
WANGGui-
p
in
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1
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2
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1.
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Veterinar
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Guan
g
don
g
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$
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A
g
riculturalSciences
Guan
g
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g
don
g
510640
China
3
2.
Colle
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g
A
g
riculturalUniuersit
$
Nan
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g
Jian
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su
210095
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>
Abstract
:
Li
p
OsOmeasaneWt
yp
eOfad
uvantfOrvaccinecanenhancetheres
p
OnseOfbOd
y
fluidimmunit
y
andcellmediatedimmunit
y
simultaneOusl
y
havin
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g
g
h
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y
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g
thefunctiOnmechanismOfli
p
OsOme
WesummarizedsOmeexcellencesOfli
p
OsOmeasthead
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licatiOnsintheantibacteria
antivirus
anti
p
p
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p
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p
rOs
p
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pp
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Ke
y
words
:
li
p
OsOme
3
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3
immunead
uvant
李文全等
~MG-COA
还原酶的结构和调节
39
合蛋白
sterOlres
p
Onseelementbindin
gp
rOtein
SREBP
的裂解激活蛋白
cleava
g
e-activatin
gp
rO-
tein
SCAP
的固醇敏感域
sterOlsensitivedOmain
SSD
具有很相似的胆固醇敏感区
~MG-COAmRNA
水平在
18h
内下降
12%
酶含
量降低到几乎不可测量的水平 而给予胰岛素
1h
9-10
后
mRNA
和酶含量几乎恢复到正常水平
这表
2
胆固醇的反馈调节
体外研究表明 胆固醇能够在转录水平调节
~MG-COA
还原酶 胆固醇的转录调控和细胞内的
固醇反应元件结合蛋白
SREBP
密切相关 当细
胞内胆固醇水平减少时 内质网上
SCAP
SREBP
复合物的固醇敏感区能感受到这一变化
SCAP
护
明胰岛素可以提高
~MG-COA
还原酶
mRNA
水
平 胰高血糖素与胰岛素的作用恰恰相反
4.2
甲状腺素
给予甲状腺切除的大鼠大剂量甲状腺素
T
3
能
够显著提高肝
~MG-COA
还原酶的活性
mRNA
和
酶含量也提高
2
倍
~
3
倍 同时能够促进
7-
羟化酶转
11
录
用几乎受体饱和的
T3
治疗脑垂体切除大鼠
送
SCAP
SREBP
复合物进入高尔基复合体 接着
经过活化的位点
1
蛋白酶
site1
p
rOtease
S1P
和
位点
2
蛋白酶
site2
p
rOtease
S2P
切割
SREBP
前
体并释放
SREBP
进入细胞核内 且结合在
DNA
的
固醇反应元件上 从而促进
~MG-COA
还原酶的转
录 相反 当胆固醇的水平升高时 胆固醇和
SCAP
的固醇敏感区结合 阻止
SCAP
SREBP
复合物进
入高尔基复合体 结果
SREBP
停留在内质网上不
能进入细胞核 同时进入细胞核的
SREBP
也被降
解 体内研究表明 不同动物的调节方式可能不同
大鼠主要在翻译水平调节 而仓鼠和小鼠表现在转
录水平上
2-4
胆固醇也能加快还原酶的降解 体外
比较研究一致地表明 胆固醇能够加快还原酶的降
解 这种降解是依赖跨膜区的泛素
-
蛋白酶途径
当细胞内的胆固醇的浓度升高时 胆固醇能通过直
接结合到还原酶上或间接结合到内质网的受体上并
引起还原酶的构象发生变化 使还原酶
SSD
和
In-
g
内质网上的一种跨膜蛋白 结合 导致与泛素化
相关的酶集合 使还原酶泛素化 泛素化的还原酶然
后被蛋白酶降解
5
NessGC
等
6
研究表明 胆固
醇没有改变大鼠肝还原酶的降解和泛素化 这种矛
盾可能反映了体内调节和体外调节的差异性
胆汁酸对
~MG-COA
还原酶的调节
胆汁酸是胆固醇代谢的主要终产物 研究发现
给大鼠饲喂含胆酸 脱氧胆酸和鹅脱氧胆酸的日粮
可以显著降低肝还原酶的
mRNA
水平 酶活性和酶
含量
7
用消胆胺干扰胆汁酸的肝肠循环 能够使大
鼠肝
~MG-COA
还原酶
mRNA
的水平提高
3
倍
8
这表明胆汁酸能够提高
~MG-COA
还原酶
mRNA
丰
度 但目前胆汁酸这种转录调节机制还不清楚
激素调节
.1
胰岛素和胰高血糖素
大量研究表明 胰岛素可以使还原酶的活性增
加 当注射链脲霉素致大鼠糖尿病时 可以使肝
也可以使肝
~MG-COA
还原酶活性
mRNA
水平和
酶含量提高
30
倍
12
进一步研究表明
mRNA
水平
提高的原因是由于转录速率的提高 伴随着
mRNA
稳定性的增强 还原酶半衰期从
2.5h
变化为大约
h
13
这些研究都表明 甲状腺素可以提高
~MG-
COA
还原酶
mRNA
转录速率和稳定性
.3
糖皮质类激素
大鼠肾上腺切除后可以导致机体内
~MG-COA
还原酶
mRNA
半衰期从
3h
变为
10h
14
地塞米
松治疗可以显著抑制
T3
引起的脑垂体切除大鼠诱
导的还原酶
mRNA
和酶含量提高 且
mRNA
半衰
期从
13.5h
降到
2.5h
但不能抑制
T
3
诱导的
~MG-COA
还原酶转录速率 这些研究结果表明
糖皮质类激素能够降低酶
mRNA
的稳定性
.4
雌激素
雌性大鼠
~MG-COA
还原酶活性比雄性大鼠
的高
2
倍
~
3
倍 性腺切除的大鼠体内
~MG-COA
还原酶的活性比正常大鼠的低
40%
~
60%
而皮肤
埋植
17-
p
雌二醇 则可以恢复还原酶活性
15
将
p
雌二醇给予雄性蟾蜍 可以使肝
~MG-COA
还
原酶的活性提高
40
多倍
mRNA
水平提高
23
倍
但转录速率没有变化
16
这些研究结果表明雌激
素能够增强还原酶
mRNA
的稳定性
~MG-COA
还原酶的昼夜节律
~MG-COA
还原酶具有昼夜节律性 其活性在
白天很低 而在夜晚活性开始升高 其最大活性在午
夜
12
点 近年所使用的免疫印迹方法研究表明 酶
活性与酶含量同步变化
17
这说明
~MG-COA
还
原酶的日变异主要是由于酶含量变化引起的 糖尿
病大鼠可以消除这种日变异并导致酶活性降低 而
给予胰岛素 则在
2h
内能恢复到正常水平 说明胰
岛素可能负责还原酶活性日变异
空腹
动物试验表明 饥饿和禁食可以使
~MG-COA
15
4
si
4
17-
3
5
4
4
6
40
动物医学进展
2006
年
第
27
卷
第
2
期 总第
148
期
1991
266
9413-9418.
8
N
g
u
y
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SheferS
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y
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p
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y
drOx
y
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j
.jLi
p
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1992
33
1193-1200.
9
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p
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y
-
NessGC
W
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y
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y
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g
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y
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y
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p
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j
.ArchBiOchem
BiO
p
h
y
s
1994
309
193-194.
10
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p
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y
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y
meAreduc-
j
.jtaseactivit
y
b
y
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g
immunOreactive
p
rOteinlevels
BiOlChem
1994
269
29168-29172.
11
LO
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NessGC
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y
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g
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y
lcOenz
y
meAreductaseanda
p
OA-I
g
eneex-
j
.BiOchemPharmacOl
1998
56
121-129.
p
ressiOn
12
PendletOnLC
g
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y
-
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p
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drOx
y
-3-meth
y
l
g
lutar
y
lcOenz
y
meAreductasemRNAlevels
j
.BiOchemistr
y
1987
26
727-731.b
y
l-triiOdOth
y
rOnine
13
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p
Ost-transcri
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-
S
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g
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p
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y
l
g
lutar
y
l
cOenz
y
meAreductaseb
y
th
y
rOidhOrmOnes
j
.jBiOlChem
1988
263
12448-12453.
14
imOnetWS
-transcri
p
tiOnre
g
ulatiOnOf3-
S
h
y
drOx
y
-3-meth
y
l
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lcOenz
y
meAreductasemRNAin
ratliver
GlucOcOrticOidsblOckthestabilizatiOncausedb
y
th
y
rOidhOrmOnes
j
.jBiOlChem
1989
264
569-573.
15
itchellAD
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p
h
y
si-
CarlsOnSE
M
OlO
g
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g
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meth
y
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g
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y
lcOenz
y
meAreductaseactivit
y
j
.BiOchem
BiO
p
h
y
sActa
1980
633
154-161.
16
Sha
p
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C
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g
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~en~
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Xeno
P
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3-h
y
drOx
y
-3-meth
y
l
g
lutar
y
lcOenz
y
me
Areductase
j
.jBiOlChem
1990
265
4622-4629.
17
NessGC
rnalvariatiOnOfhe
p
atic
~MG-COAreductaseactivit
y
isduetOchan
g
esinthelevelOf
immunOreactive
p
rOtein
j
.ArchBiOchemBiO
p
h
y
s
1996
327
41-44.
还原酶合成和酶活性大幅度下降 大鼠
24h
和
能够显著降低还原酶的
mRNA
和酶含
48h
的禁食
7
量 且酶含量和酶活性呈现很好的正相关
这表
明禁食可能降低还原酶的合成来调节胆固醇合成
7
小结
随着人们生活水平的提高和生活方式的改变
高血脂 高血压 高血糖患者呈上升趋势 临床上已
经使用沙汀类药物通过竞争抑制
~MG-COA
还原
酶的活性来治疗高血脂 对还原酶的结构和调节机
制的进一步认识和理解 将有助于更好地开发可以
抑制还原酶活性或加快还原酶降解的新药物 提供
高血脂治疗的新方法
参考文献!
1
TataF
~enr
y
I
latiOn
charac-
~um
p
hriesSE
terizatiOns
andchrOmOsOmalassi
g
nmentOfthe
g
enefOrhu-
man3-h
y
drOx
y
-3-meth
y
l
g
lutar
y
lcOenz
y
meAreductase
~MG-
j
.~umGenet
1985
71
uctase
2
y
chOlesterOlre
g
ulateshe
p
at-
ChambersCM
ic3-h
y
drOx
y
-3-meth
y
l
g
lutar
y
lcOenz
y
meAreductase
g
eneex-
j
.Arch
p
ressiOninrats
p
rimaril
y
atthelevelOftranslatiOn
BiOchemBiO
p
h
y
s
1998
354
317-322.
3
ckre
g
ulatiOnOf
NessGC
KellerRK
he
p
atic3-h
y
drOx
y
-3-meth
y
l
g
lutar
y
lcOenz
y
meAreductaseac-
tivit
y
b
y
dietar
y
chOlesterOlisnOtduetOalteredmRNAlevels
j
.jBiOlChem
1991
266
14854-14857.
4
BashmakOvY
ShimanO~.ChOlesterOlfeedin
g
ShimOmuraI
reducesnuclearfOrmsOfsterOlre
g
ulatOr
y
elementbindin
gp
rO-
teinsinhamsterliver
j
.PrOcNatlAcadSci
1997
94
12354-
12359.
5
Ubi
C
uitinatiOnOf3-~
y
-
SOn
g
BL
-BO
y
d
drOx
y
-3-meth
y
l
g
lutar
y
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p
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y
c
y
tOsOlicelanda
p
utativemembrane-bOundubi
C
-
uitinli
g
ase
j
.jBiOlChem
2004
28798-28806.
6
-COAreductasein
NessGC
~
g
radatiOnOf~MG
ratliverischOlesterOlandubi
C
uitininde
p
endent
j
.FebsLet-
ter
2005
3126-3130.
7
lahcevicZR
Ofh
y
drO-
DuckWOrthPF
V
p
hObicbileacidsOn3-h
y
drOx
y
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l
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C
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f
AnimalScienceandTechnolo
g$
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g
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$
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u
ShanIi
030801
China
Abstract
3-h
y
drOx
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y
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g
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g
en.
Ke
y
words
~MG-COAreductase
structure
re
g
ulatiOn
HMG-CoA还原酶的结构和调节
作者:
作者单位:
刊名:
英文刊名:
年,卷(期):
被引用次数:
李文全, 王子花, 申瑞玲, LI Wen-quan, WANG Zi-hua, SHEN Rui-lin
山西农业大学动物科技学院,山西太谷,030801
动物医学进展
PROGRESS IN VETERINARY MEDICINE
2006,27(2)
2次
G C;Keller R K;Pendleton L C
Feedback regulation of hepatic 3-hydroxy-3-methylglutaryl
coenzyme A reductase activity by dietary cholesterol is not due to altered mRNA levels 1991
rs C M;Ness G C
Dietary cholesterol regulates hepatic 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A
reductase gene expression in rats primarily at the level of translation[外文期刊] 1998
ies S E;Tata F;Henry I
The isolation,characterizations,and chromosomal assignment of the
gene for human 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase(HMG-CoA reductase) 1985
G C;Wiggins L;Zhao Z
Insulin increases hepatic 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A
reductase mRNA and immunoreactive protein levels in diabetic rats 1994
S;Nguyen L B;Salen G
Differing effects of cholesterol and taurocholate on steady-state
hepatic HMG-CoA reductase and cholesterol 7-hydroxylase activities and mRNA levels in the rat 1992
rth P F;Vlahcevic Z R;Studer E J
Effect of hydrophobic bile acids on 3-hydroxy-3-
methylglutaryl coenzyme A reductase activity and mRNA levels in the rat 1991
G C;Holl R C
Degradation of HMG-CoA reductase in rat liver is cholesterol and ubiquitin
independent[外文期刊] 2005
B L;Russell A
DeBose-Boyd,Ubiquitination of 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase in
permeabilized cells mediated by cytosolic elanda putative membrane-bound ubiquitin ligase 2004
ura I;Bashmakov Y;Shimano H
Cholesterol feeding reduces nuclear forms of sterol regulatory
element binding proteins in hamster liver[外文期刊] 1997
G C;Chambers C M
The diurnal variation of hepatic HMG-CoA reductase activity is due to
changes in the level of immunoreactive protein 1996
H;Shapiro D J
Nucleotide sequence and estrogen induction of Xenopus laevis 3-hydroxy-3-
methylglutaryl coenzyme A reductase 1990
n S E;Mitchell A D;Carter M L
Evidence that physiologic levels of circulating estrogens and
neonatal sex-imprinting modify postpubertal hepatic microsomal 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A
reductase activity 1980
t W S;Ness G C
Post-transcription regulation of 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A
reductase mRNA in rat liver:Glucocorticoids block the stabilization caused by thyroid hormones 1989
t W S;Ness G C
Transcriptional and post-transcriptional regulation of rat hepatic 3-
hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase by thyroid hormones 1988
C E;Pendleton L C;Ness G C
Regulation of 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase
mRNA levels by l-triiodothyronine 1987
G C;Lopez D;Chambers C M
Effects of l-triiodothyronine and the thyromimetic L-94901 on serum
lipoprotein levels and hepatic low-density lipoprotein receptor,3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme
A reductase and apo A-I gene expression[外文期刊] 1998(1)
G C;Zhao Z;Wiggins L
Insulin and glucagons modulate hepatic 3-hydroxy-3-methylglutaryl
coenzyme A reductase activity by affecting immunoreactive protein levels 1994
1.郜玉钢.杨鹤.于英.臧埔.李璠瑛.刘霞.张连学
人参HMGR基因的克隆与序列分析[期刊论文]
-
吉林农业大学学报
2010(5)
2.杨鹤.郜玉钢.李璠瑛.张连学
人参皂苷等萜类化合物生物合成途径及HMGR的研究进展[期刊论文]
-
中国生物工程
杂志 2008(10)
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