SB2301

커뮤니케이션 생물학 6권, 기사 번호: 300(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

지질 방울(LD)은 중성 지질의 저장 센터로서의 주요 역할과 함께 세포의 다양한 생물학적 사건에 관여합니다. LD의 과도한 축적은 대사 질환을 포함한 다양한 질병과 높은 상관관계가 있습니다. 따라서 LD 분해의 분자 메커니즘에 대한 기본적인 이해는 학술 및 산업 연구 모두에 도움이 될 것입니다. 선택적 자가포식 메커니즘/LD 분해 과정인 지방포식은 연구 커뮤니티에서 점점 더 많은 주목을 받고 있습니다. 여기에서 우리는 유비퀴틴 매개 지방 소비를 활성화하는 LD 분해 소분자 SB2301을 활용하여 새로운 지방 소비 메커니즘을 밝히려고 했습니다. 라벨 없는 표적 식별 방법을 사용하여 우리는 에탄올아민-포스페이트 시티딜릴트랜스퍼라제 2(PCYT2)가 SB2301의 잠재적인 표적 단백질임을 밝혔습니다. 우리는 또한 SB2301이 PCYT2 기능을 조절하지 않지만 PCYT2의 LD 표면으로의 세포 전이를 유도하고 LD 막의 포스파티딜에탄올아민(PE)/포스파티딜콜린(PC) 비율을 공간적으로 증가시켜 LD 유착을 유발하여 활성화된다는 것을 입증했습니다. 에너지 항상성을 유지하기 위한 지방 소모 과정.

지질 방울(LD)은 FFA 지방 독성을 피하기 위해 트리아실글리세롤(TG) 또는 스테롤 에스테르(SE)와 같은 중성 지질로 세포 유리 지방산(FFA)을 저장하는 특수 소기관입니다. LD에서 중성 지질은 포스파티딜콜린(PC) 및 포스파티딜에탄올아민(PE)과 같은 인지질과 페리리핀 계열4 및 리파제5와 같은 표면 단백질로 둘러싸여 있습니다. 세포는 에너지 항상성을 유지하고 지질 대사를 조절하기 위해 환경 변화에 반응하여 LD를 동적으로 생성하거나 분해합니다6.

LD 표면의 리파제는 세포가 LD 분해를 요구할 때 주로 중성 지질을 분해합니다7,8. Singhet al. LD는 기아 상태에서 자가포식소체 내에서 LD를 격리하는 지방포식(lipphagy)이라고 불리는 선택적 자가포식의 기질이 될 수 있다고 보고했습니다. 생의학 연구 커뮤니티는 세포 스트레스 조절11,12, 단백질 기능 조절13,14 및 기타 생체분자의 저장과 같은 중성 지질10의 저장을 넘어 LD의 다양한 역할을 밝히기 위해 지질작용 메커니즘에 대해 연구해 왔습니다. 따라서 LD 조절 메커니즘을 연구하면 화학 생물학 및 약물 발견 분야와의 관련성으로 인해 기본 생물학적 경로를 정의하는 데 귀중한 정보를 제공할 수 있습니다. 또한 최근 대사 질환에서 LD의 생리적 관련성이 강조되었습니다. 근육과 간에서의 LD 축적은 지방증17,18, 제2형 당뇨병19,20 및 죽상경화증21,22을 포함한 대사 질환의 특징입니다. 따라서 지방포식은 이러한 질병, 특히 지방증 및 간 질환을 치료하기 위한 새로운 전략으로 등장했습니다23,24,25.

또한, 표현형 기반 접근법은 새로운 작용 방식을 가진 새로운 분자 실체를 발견하기 위한 주요 전략이었습니다. 이 연구에서 우리는 살아있는 세포에서 중요한 표현형인 세포 LD의 수와 크기를 모니터링하기 위해 이미지 기반의 높은 처리량 스크리닝을 수행했습니다. 우리는 LD의 새로운 조절 메커니즘으로 유비퀴틴 매개 지방 섭취를 탐구하기 위해 새로운 소분자 SB2301을 추가로 평가했습니다. SB2301을 사용하여 우리는 LD 막의 지질 구성을 공간적으로 변경하여 LD 분해를 유도하는 새로운 지방 소비 활성화 메커니즘을 밝혔습니다.

먼저, 우리는 세포 LD의 잠재적 조절자를 확인하기 위해 살아있는 세포에서 세포 LD의 이미지 기반 표현형 스크리닝을 수행했습니다. 이전에 우리는 살아있는 세포에서 소수성 LD 선택적 턴온 특성을 갖는 형광성 프로브 SF44를 보고했습니다. 우리는 또한 뛰어난 Z' 인자를 사용하여 높은 처리량 방식으로 형광 이미징에 SF44를 적용하는 것을 시연했습니다. SF44를 활용하는 SF44 기반 LD 모니터링 시스템을 사용하면 세척 단계 없이 세포 LD 역학을 실시간으로 관찰할 수 있습니다. 따라서 우리는 살아있는 세포에 이 고함량 LD 모니터링 시스템을 적용하여 다른 외부 요인의 영향을 최소화하면서 세포 독성이 없는 새로운 화학 물질을 식별했습니다.