Genome-wide analysis of glucocorticoid receptor-binding sites in myotubes identifies gene networks modulating insulin signaling

doi:10.1073/pnas.1111334109

.2012年7月10日；109（28）：11160-5。

doi:10.1073/pnas.1111334109。 Epub 2012年6月25日。

肌管糖皮质激素受体结合位点的全基因组分析确定调节胰岛素信号的基因网络

郭太一¹, 米歇尔·J·卢, 奥列格·梅巴, 查尔斯·A·哈里斯, Terence P速度, Jen-Chywan Wang先生

附属公司

PMID： 22733784
预防性维修识别码：项目经理3396543
内政部： 10.1073/pnas.111334109

肌管糖皮质激素受体结合位点的全基因组分析确定调节胰岛素信号的基因网络

郭太一等。美国国家科学院程序. 2012.

.2012年7月10日；109(28):11160-5.

doi:10.1073/pnas.1111334109。 Epub 2012年6月25日。

作者

郭太一¹, 米歇尔·J·卢, 奥列格·梅巴, 查尔斯·A·哈里斯, Terence P速度, Jen-Chywan Wang先生

附属

¹美国加州大学伯克利分校营养科学和毒理学系内分泌研究生项目，邮编94720。

PMID： 22733784
预防性维修识别码：项目经理3396543
内政部： 10.1073/pnas.111334109

摘要

糖皮质激素在骨骼肌中引发多种生物反应，包括抑制蛋白质合成和胰岛素刺激的葡萄糖摄取，以及促进蛋白质分解。因此，过量或长期接触糖皮质激素会导致肌肉萎缩和胰岛素抵抗。糖皮质激素主要通过糖皮质激素受体（GR）传播其信号，GR与配体结合后转位到细胞核并与基因组糖皮质激素反应元件结合以调节邻近基因的转录。通过染色质免疫沉淀测序和微阵列分析，我们在小鼠C2C12肌管中鉴定了173个基因。小鼠基因组在这些基因中或附近包含GR结合区，基因表达受糖皮质激素调节。其中八个基因编码已知的蛋白质，用于调节胰岛素/胰岛素样生长因子1途径中的不同信号事件。我们发现，这八个基因之一的p85α的过表达导致C2C12肌管直径减小，类似于糖皮质激素的作用。此外，通过RNA干扰减少C2C12肌管中p85α的表达显著损害了糖皮质激素抑制Akt和p70 S6激酶活性的能力，并减少了糖皮质激素对胰岛素受体底物1丝氨酸307磷酸化的诱导。这种磷酸化与胰岛素抵抗有关。此外，降低p85α表达可消除糖皮质激素对蛋白质合成的抑制，并降低糖皮质激素诱导的C2C12肌管细胞直径的减小。最后，在p85αGR结合区发现了糖皮质激素反应元件。总之，我们的研究确定了肌管中GR调节的转录网络，并表明p85α在糖皮质激素诱导的胰岛素抵抗和C2C12肌管肌肉萎缩中起着关键作用。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数字

**图1。**
GBR和GRE基序在GBR中的基因组分布(A类)所有已识别GBR在不同基因组区域的百分比分布。(B类)对于糖皮质激素诱导基因的GBR，BioProspector分析确定了一个与STAMP中一致的GRE相似的基序。(C类)对于糖皮质激素抑制基因的GBR，BioExplorer分析还确定了一个与STAMP中的一致GRE相似的基序。(B类和C类)E类value是一个参数，描述在搜索特定DNA元素的数据库时，人们可以通过随机机会看到的点击次数。

**图2。**
动物模型中糖皮质激素调节基因的基因表达分析。(A类)8个GR主要靶基因及其在调节胰岛素/IGF1信号传导中的作用。(B类)注射Dex或PBS 1或4天，诱导6至8只小鼠腓肠肌基因表达的折叠(C类)12–14 CRH-Tg或WT小鼠腓肠肌基因表达的折叠诱导。误差条代表SE**P（P）*< 0.01.

**图3。**
GBR的糖皮质激素反应(A类)携带不同GBR的报告质粒与pcDNA3-hGR和pRL Renilla共转染到C2C12成肌细胞(n个>6/组）。肾素荧光素酶表达用于正常化转染效率。转染24小时后，用Dex或EtOH处理细胞16–20小时，并检测萤火虫和Renilla荧光素酶活性。数据显示至少六个实验中归一化荧光素酶活性（Dex/EtOH处理的样品）的诱导倍数**P（P）*< 0.05. 误差条表示折叠归纳法的SE，虚线表示单折叠归纳法。(B类)pGL4-p85αWT含有*p85α*基因组区域。根据GRE显示的共识，确定了三个GLS。GLS的位置如下：nt−44003至−43989（GLS-1）、nt−43938至−43 924（GLS-2）和nt−43 913至+43899（GLS-3）。在每个GLS中进行点突变，用下划线表示，以产生突变体（mt）。Mt 1具有从G突变到C的nt−43993；mt 2，nt−43928从G到C；和mt 3，nt−43903从G到C(C类)报告者分析，如A类，与WT和mt一起携带*p85α*GBR质粒。pGL4-p85αmt 1+2代表GLS-1和-2的双突变体；pGL4-p85αmt 1+3，GLS-1和-3的双突变体；和pGL4-p85αmt 2+3，GLS-2和-3的双突变体。

**图4。**
p85αRNAi在糖皮质激素反应中的作用。(A类)用Dex或EtOH处理Sh-p85α和Sh-scr C2C12肌管72小时。使用免疫印迹检测指示的蛋白质。(B类)用Dex/EtOH或Dex/PBS定量总IRS-1的密度测定，以及pSer307-IRS-1、pSer473-Akt和pThr389-S6K波段与IRS-1，Akt及p70S6K波段的比值。数据归一化为GAPDH光密度。这些结果是至少三个免疫印迹的平均值**P（P）*<0.05和N.D.表示“无差异”。误差条代表褶皱诱导和相对丰度的SE。

**图5。**
p85α过度表达和敲除对C2C12肌管细胞直径的影响。(A类)在Ad-LacZ和Ad-p85α肌管中进行免疫印迹检测p85α蛋白水平。(B类)Ad-LacZ和Ad-p85α肌管中细胞直径的分布。(C类)WT、Ad-LacZ和Ad-p85α肌管的平均细胞直径。(D类)用Dex、EtOH或PBS处理WT、sh-scr和sh-p85α肌管72h；Dex处理或PBS处理的WT、sh-scr和sh-p85α肌管的乙醇处理WT、sh-scr和sh-p85α肌管直径分别设置为1（100%）。N.D.规定“无差异”(E类)测量sh-scr和sh-p85α肌管的蛋白质合成水平，并将乙醇处理的sh-scr及sh-p85β肌管蛋白质合成水平分别设置为1（Dex处理的sh-scr及sh-p85α肌管用）。(F类)FoxO1、FoxO3、，*阿奇金-1*和MuRF-1基因在sh-scr和sh-p85α肌管中的表达。Rpl19引物为内部对照。(*G公司*)sh-scr和sh-p85α肌管的磷酸化FoxO1和FoxO3总蛋白水平显示。(C类–*G公司*) **P（P）*< 0.05. 误差线代表直径的SE。这些结果是至少三个独立实验的平均值。

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[9] Morgan SA等人11β-羟基类固醇脱氢酶1型调节骨骼肌中糖皮质激素诱导的胰岛素抵抗。糖尿病。2009;58:2506–2515.-项目管理咨询公司-公共医学

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