泛素E3连接酶RBCK1基因突变导致葡聚糖体累积症的分子机制研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:91957125
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:76.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:H0707.糖稳态失衡与靶器官胰岛素抵抗
- 结题年份:2022
- 批准年份:2019
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2020-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:林彦; 史晴; 张亮; 冯凯; 孙蕙茹; 陈莹佶; 焦冬月;
- 关键词:
项目摘要
Polyglucosan body diseases are characterized by the pathological accumulation of polyglucosan bodies, which consist of unspecific polysaccharides as a consequence of a defective glycogen metabolism. A subset of patients with glycogen storage diseases was found to have underlying mutations in the RBCK1 gene. Patients with biallelic loss-of-function mutations resulting in RBCK1 deficiency usually suffer from progressive muscular weakness and dilated cardiomyopathy. However, the molecular mechanism of RBCK1 mutation-caused glycogen storage diseases is unknown. Alpha amylase is an oligosaccharide endoglycosidase, an enzyme that catalyzes the hydrolysis of starch into sugars. In our previous work, we identified the α-amylase as an interaction protein of RBCK1 by BioID methods. RBCK1 promotes the non-degradable ubiquitination modification of α-amylase and enhances the activity of α-amylase to degrade intracellular glycogen. The glycogen storage diseases-derived RBCK1 mutants lost the capacity to promote α-amylase ubiquitination. We also found that α-amylase is expressed in muscle tissues. Taken together, these results suggest that alpha-amylase may have a new role in promoting glycogenolysis in muscle cells, in addition to digesting starch in secreted form. This study intends to reveal the key role of the "RBCK1-α-amylase" regulatory axis in muscle tissue glycogen metabolism at the biochemical, cellular and animal levels, and provide a theoretical basis for targeted therapy in patients of glycogen storage diseases with RBCK1 mutations.
葡聚糖体累积症是一类糖原代谢异常的遗传性疾病。泛素E3连接酶RBCK1突变可导致糖原累积症,病人肌肉组织中糖原异常累积,导致肌无力和心肌病。但RBCK1突变致病的分子机理不明。α-淀粉酶(α-amylase)是一类水解淀粉的内切糖苷酶。前期工作中,我们通过BioID技术鉴定到α-amylase是RBCK1的互作蛋白,RBCK1介导了α-amylase的非降解型泛素化修饰,增强了α-amylase对胞内糖原的分解作用,糖原累积症来源的RBCK1突变体则丧失了对α-amylase的泛素化修饰。同时我们发现α-amylase在肌肉组织中表达。这些结果提示α-amylase除了以分泌形式消化淀粉外,还可能具有促进肌肉细胞内糖原分解的新作用。本项研究拟从生化、细胞和动物水平揭示“RBCK1-α-amylase”调节轴在肌肉组织糖原代谢中的关键作用,为后续RBCK1突变患者的靶向治疗提供理论依据。
结项摘要
葡聚糖体累积症是一类糖原代谢异常的遗传性疾病。泛素E3连接酶RBCK1突变可导致免疫系统缺陷,这和其作为LUBAC复合体成分之一调控NF-κB信号通路有关。另外RBCK1突变可以导致糖原累积症,病人肌肉组织中糖原异常累积,导致肌无力和心肌病。但RBCK1突变代谢疾病的分子机理不明。α-淀粉酶(α-amylase)是一类水解淀粉的内切糖苷酶。通常认为分泌到消化道起到分解进食的淀粉的作用。在本项目中,我们通过BioID 技术鉴定RBCK1的互作蛋白来解析其参与的生物学过程。我们发现了和糖原代谢相关的蛋白α-amylase是RBCK1的互作蛋白,后续实验证实RBCK1介导了α-amylase的非降解型泛素化修饰,增强了α-amylase对胞内糖原的分解作用,糖原累积症来源的RBCK1突变体则丧失了对α-amylase的泛素化修饰。同时我们发现α-amylase在肌肉组织中表达。这些结果提示α-amylase除了以分泌形式消化淀粉外,还具有促进肌肉细胞内糖原分解的新作用。我们构建了RBCK的基因敲除小鼠,发现小鼠的肌肉组织糖原积累。本项研究从生化、细胞和动物水平揭示了“RBCK1-α-amylase”调节轴在肌肉组织糖原代谢中的关键作用,为后续RBCK1突变患者的靶向治疗提供理论依据。
项目成果
期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Mitochondrial STAT5A promotes metabolic remodeling and the Warburg effect by inactivating the pyruvate dehydrogenase complex.
线粒体 STAT5A 通过灭活丙酮酸脱氢酶复合物促进代谢重塑和 Warburg 效应
- DOI:10.1038/s41419-021-03908-0
- 发表时间:2021-06-19
- 期刊:Cell death & disease
- 影响因子:9
- 作者:Zhang L;Zhang J;Liu Y;Zhang P;Nie J;Zhao R;Shi Q;Sun H;Jiao D;Chen Y;Zhao X;Huang Y;Li Y;Zhao JY;Xu W;Zhao SM;Wang C
- 通讯作者:Wang C
DCAF12 promotes apoptosis and inhibits NF-κB activation by acting as an endogenous antagonist of IAPs
DCAF12 通过作为 IAP 的内源性拮抗剂促进细胞凋亡并抑制 NF-κB 激活
- DOI:10.1038/s41388-022-02319-5
- 发表时间:2022-04-22
- 期刊:ONCOGENE
- 影响因子:8
- 作者:Jiao, Dongyue;Chen, Yingji;Wang, Chenji
- 通讯作者:Wang, Chenji
Enhanced autophagy and NFE2L2/NRF2 pathway activation in SPOP mutation-driven prostate cancer
SPOP 突变驱动的前列腺癌中自噬增强和 NFE2L2/NRF2 通路激活
- DOI:10.1080/15548627.2022.2062873
- 发表时间:2022-04-21
- 期刊:AUTOPHAGY
- 影响因子:13.3
- 作者:Gao, Kun;Shi, Qing;Wang, Chenji
- 通讯作者:Wang, Chenji
KCTD7 mutations impair the trafficking of lysosomal enzymes through CLN5 accumulation to cause neuronal ceroid lipofuscinoses.
KCTD7 突变通过 CLN5 积累损害溶酶体酶的运输,导致神经元蜡质脂褐质沉积症
- DOI:10.1126/sciadv.abm5578
- 发表时间:2022-08-05
- 期刊:Science advances
- 影响因子:13.6
- 作者:
- 通讯作者:
SPOP mutations promote tumor immune escape in endometrial cancer via the IRF1-PD-L1 axis
SPOP突变通过IRF1-PD-L1轴促进子宫内膜癌的肿瘤免疫逃逸
- DOI:10.1038/s41418-022-01097-7
- 发表时间:2022-12-08
- 期刊:CELL DEATH AND DIFFERENTIATION
- 影响因子:12.4
- 作者:Gao, Kun;Shi, Qing;Wan, Xiaoping
- 通讯作者:Wan, Xiaoping
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