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。2018年9月3日；37（17）：e97572。
doi:10.15252/embj.201797572。 Epub 2018年7月26日。

Seipin通过确保钙依赖性线粒体代谢调节脂质稳态

龙鼎 1 2, 肖扬 1 2, 和田 1, 梁晶晶 1, 张凤霞 三, 王国栋 三, 王迎春 1 2, 梅丁 1 2, 广侯水 1, 黄勋 4 2
附属机构

Seipin通过确保钙依赖性线粒体代谢调节脂质稳态

龙鼎等。 欧洲工商管理硕士J。 。

摘要

Seipin公司是导致Berardinelli-Seip先天性脂肪营养不良2型（BSCL2）的基因，对脂肪细胞分化和脂质稳态至关重要。以前的研究果蝇属发现Seipin通过Ca促进内质网钙稳态2+-ATPase SERCA，但对内质网钙稳态紊乱下游导致体内脂质储存减少的事件知之甚少果蝇dSeipin突变体。在这里，我们发现糖酵解代谢物积累，下游线粒体TCA循环受损d塞宾突变体。TCA循环受损进一步导致柠檬酸盐水平下降，柠檬酸盐是脂肪生成的关键成分。从机制上讲，Seipin/SERCA介导的内质网钙稳态对维持线粒体钙稳态很重要。线粒体钙减少d塞宾突变体影响TCA循环和线粒体功能。脂肪贮存缺陷d塞宾突变脂肪细胞可以通过补充线粒体钙或通过遗传操作或补充外源代谢物来恢复柠檬酸水平来挽救。总之，我们的结果表明，Seipin通过钙依赖性线粒体代谢促进脂肪组织脂质储存。

关键词：Seipin；钙；脂质储存；代谢；线粒体。

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数字

图1
图1。糖原分解蛋白水平在分布式存储埃宾突变脂肪体及其与糖酵解途径遗传相互作用的表征分布式存储埃宾

  1. 三龄幼虫脂肪体iTRAQ蛋白质组学分析的火山图（顶部）。缩放框（底部）中显示了四种糖酵解蛋白。火山图显示了不同样品中所有定量蛋白质的对数转换比率(x个‐轴，WT2:WT1，红色圆圈；突变体1:WT1，橙黄色；突变2：WT1，黄色）与单位比（1:1）的差异是随机的概率(P（P）‐上的值年轴）。使用目标诱饵方法估计错误发现率（FDR）。通道WT1和WT2是野生型对照的两个等效生物复制品，WT2:WT1的比率被指定为诱饵。通道Mutant1和Mutant2是d塞宾突变体，并将突变体1:WT1和突变体2:WT1的比率指定为目标。

  2. 数据挖掘来自（A）。大多数糖酵解蛋白的水平在d塞宾突变脂肪细胞，而TCA循环的酶没有减少（每个表型两次重复）。

  3. 三龄幼虫脂肪体中脂滴的BODIPY染色派克RNAi和ppl‐镀锌4控件。细胞核用DAPI染色。

  4. 尼罗河红染色法检测三龄幼虫脂肪体中的脂滴Pglym78页RNA干扰，错误RNAi，以及ppl‐镀锌4控件。细胞核用DAPI染色。

  5. 过度表达派克或错误在里面d塞宾突变脂肪体拯救了脂质储存表型。脂滴用BODIPY染色，细胞核用DAPI染色。

  6. 不同遗传背景的三龄幼虫脂肪体中TAG水平与（E）有关。TAG水平标准化为蛋白质含量(n个= 5，每次重复使用来自≥10个幼虫的脂肪体）。

数据信息：比例尺代表50μm（C–E）。误差条代表±SEM（B和F），使用单因素方差分析（ANOVA）和后Tamane T2检验（F）进行统计分析。
图2
图2。这个TCA公司循环在中被下调分布式存储埃宾突变脂肪体

  1. GC/MS代谢组学数据的层次聚类分析（HCA）。颜色表示中的相对级别d塞宾突变或WT细胞。请注意，集群中的前三个代谢物来自TCA循环。褶皱变化和t吨‐测试P（P）右面板显示了TCA循环和糖酵解中几种代谢物的值。

  2. 结合定量代谢组学和蛋白质组学数据的代谢途径示意图。代谢物用颜色编码，以表示其在d塞宾与WT相比，突变的三龄幼虫脂肪组织。颜色编码的星星代表不同的酶，颜色表示d塞品与WT相比，突变细胞。

  3. 三龄幼虫脂肪体耗氧率(n个= 4，每孔使用20只幼虫的脂肪体）。

  4. 三龄幼虫脂肪体的细胞内ATP水平(n个= 4，每次重复使用≥20只幼虫的脂肪体）。

数据信息：误差条代表±SEM（C和D），采用Mann-Whitney检验（D）进行统计分析。
图3
图3。同位素标记葡萄糖对幼虫脂肪体碳代谢通量的示踪
  1. 一个

    U‐13分离物的C葡萄糖标记果蝇属幼虫脂肪组织。

  2. B、 C类

    时间进程分数13与U‐13C-葡萄糖。这个年图中的轴表示特定代谢物的标记质量同位素的强度（曲线下的面积）与标记和未标记质量同位素之和的比率。n个= 每个时间点5个。每次重复使用15只幼虫的脂肪体。误差线代表±SEM。

图4
图4。外部补充柠檬酸或丙酮酸可缓解分布式存储埃宾突变体

  1. 补充1%柠檬酸盐或1%丙酮酸盐可挽救d塞宾突变体。BODIPY染色标记脂滴，DAPI标记细胞核。比例尺代表50μm。

  2. 野生型或野生型三龄幼虫脂肪体中TAG水平的测定d塞品在不同食物上培养的突变体，与（A）有关(n个= 6，每次重复使用≥10只幼虫的脂肪体）。

  3. 野生型或野生型三龄幼虫脂肪体中柠檬酸盐水平的测量d塞品在不同食物上生长的突变体，与（A）有关(n个= 3，每次重复使用20只幼虫的脂肪体）。

  4. 野生型或野生型三龄幼虫脂肪体乙酰辅酶A水平的测量d塞宾在不同食物上生长的突变体，与（A）有关(n个= 3，每次重复使用15只幼虫的脂肪体）。

数据信息：误差条代表±SEM（B–D），采用单因素方差分析（ANOVA）和后Tukey多重比较测试（B）进行统计分析***P（P） < 0.001.
图5
图5。线粒体缺陷分布式存储埃宾突变脂肪细胞

  1. 用MitoTracker红染色法标记三龄幼虫脂肪体中的线粒体。DAPI染色标记细胞核。比例尺代表50μm。

  2. 用ImageJ软件测量线粒体穿孔的大小。与（A）相关。（每个基因型≥1000 punta）。

  3. 野生型和野生型幼虫脂肪体细胞的TEM图像d塞宾突变体。显示了一些脂滴（LD）和线粒体（M）。一些线粒体被自噬体包裹在d塞宾突变体（用白色箭头表示）。比例尺表示1μm。

  4. 通过ImageJ对TEM图像中的脂滴直径进行定量。与（C）有关（每个基因型160个脂滴）。

  5. 通过ImageJ量化TEM图像中的线粒体直径。与（C）有关（每个基因型80个线粒体）。

  6. 线粒体被自噬体包裹的百分比。与（C）相关(n个=10，每个基因型计算10张独立图片）。

  7. 对照组和d塞宾突变幼虫脂肪组织。抗-ATP5A表示线粒体，抗-Atg8a表示自噬体。DAPI标记细胞核。在每张图片的右侧，显示由白色边框包围的区域的缩放和频道分割视图（从上到下：ATP5A、Atg8a和合并）。白色箭头表示一些线粒体信号被自噬体信号包围。比例尺代表20μm。

  8. 通过皮尔逊相关系数（R）计算ATP5A和Atg8a的彩色化分析（每个计算有六个独立图像）。

数据信息：误差条代表±SEM（B、D–F和H），并使用Student’st吨测试（B和D–F）或单因素方差分析（ANOVA），采用后Tukey多重比较测试（H）***P（P） < 0.001.
图6
图6。减少线粒体钙释放可缓解分布式存储埃宾突变体

  1. Rhod‐2染色显示不同遗传背景的三龄幼虫脂肪体中的线粒体钙水平。

  2. 用ImageJ软件测量单位面积的平均红色荧光强度。与（A）相关（每个计算有六个独立图像）。

  3. 击倒CG18660型在里面d塞宾突变脂肪体拯救了脂质储存表型。脂滴被BODIPY染色，细胞核被DAPI染色。

  4. 不同遗传背景的三龄幼虫脂肪体中TAG水平的测定，与（C）有关(n个= 5，每次重复使用≥10只幼虫的脂肪体）。

  5. 时间进程分数13脂肪组织中乙酰辅酶A和选定TCA循环代谢物与U‐13C-葡萄糖。这个年图中的轴表示特定代谢物的标记质量同位素的强度（曲线下的面积）与标记和未标记质量同位素之和的比率(n个= 每个时间点3次，每次重复使用15只幼虫的脂肪体）。

  6. 不同遗传背景三龄幼虫脂肪体中柠檬酸盐含量的测定(n个= 3，每次重复使用20只幼虫的脂肪体）。

  7. 不同遗传背景的三龄幼虫脂肪体中乙酰辅酶A水平的测量(n个= 3，每次重复15个独立的脂肪体）。

数据信息：比例尺代表50μm（A和C）。误差条代表±SEM（B和D–G），使用单向方差分析（ANOVA）进行统计分析，采用Tukey后多重比较试验（B）或Tamane后T2试验（D）***P（P） < 0.001.
图7
图7。拟议工作模式
显示Seipin‐SERCA复合物如何通过控制内质网和线粒体中的钙稳态来调节脂质储存的示意图模型。
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