糖尿病干預治療或可寄望于“酶”

通過調節人體內一種名叫PEPCK 1的代謝酶,即可有效控制葡萄糖濃度,為糖尿病干預治療帶來新希望。國際頂尖學術期刊《細胞》(Cell)系列刊物《分子細胞》(M olecular Cell)雜志7月9日刊登了這項最新研究成果。該成果由復旦大學生物醫學研究院趙世民教授領銜的研究團隊,經3年多時間研究取得。

人體內氨基酸等非葡萄糖營養物質轉化為葡萄糖的過程叫做糖異生。正常情況下,人體會根據需要自動轉換葡萄糖,PEPCK1是控制人體細胞糖異生過程的關鍵酶,當人體內葡萄糖缺乏時,包括大腦在內的以葡萄糖為能量來源的器官功能都會受到不利影響。該酶的重要任務是通過糖異生通路,將其它能量物質轉化為葡萄糖。但如果該酶的活性過高,則會導致血液中葡萄糖的濃度上升而誘發糖尿病。因此,嚴格調控其活性是控制糖尿病的有效手段。

趙世民等的研究發現,PEPCK 1的乙酰化程度受到葡萄糖濃度的調控,當葡萄糖濃度較高時,該酶被乙酰化,而乙酰化后的該酶結合了人體內一種叫UBR5的泛素鏈接酶而使自己＂被修飾化＂,＂被修飾化＂的該酶最終被細胞內的蛋白酶體降解,導致其蛋白濃度的降低而抑制糖異生的發生,當人體內葡萄糖濃度降低時,就會抑制糖尿病的發生和發展。

上述研究不僅闡明了PEPCK 1活性的分子調控機理,而且發現了人體內與其相關的乙酰化酶、去乙酰化酶和泛素鏈接酶的重要功能,這一系列酶均可作為未來調節糖異生通路的藥物蛋白靶標。