リポタンパク質リパーゼ LPL の発現調節

6-14-2016 updated

  1. 5' 上流域の配列
  2. 上流にあるホルモン
  3. 絶食の影響


5' 上流域の配列 cis-element

> Rat で 976 bp の配列を決定し,ヒトおよびマウスの相同領域と比較した論文(1R)。

: 翻訳領域よりも保存性が低く,11.8%の違いがあった。翻訳領域では5.6%。

 

 

FSE2-like


脂肪細胞分化の過程で,aP2, GDP, LPL の発現はが突然低下する。cis-element FSE-2は,この発現抑制に関わっていると報告されている(1D)。

 

> ヒト,ラットマウス LPL の上流域で共通してみられる(1R)。

GATA


脂肪細胞および心筋が分化する際に,LPL の発現が増大する。GATA cis-element には GATA-4 が結合し,この発現パターンに寄与する(1D)。 

 

> ヒト,ラット,マウス LPL の上流域で共通してみられる(1R)。

IRS


食後には,血中インスリン濃度が増大し,筋肉 LPL mRNA の量が低下する。インスリンの作用を仲介する cis-element は未同定であるが,insulin response sequence (IRS) はインスリン応答性遺伝子に共通してみつかる配列である。

 

> ヒト,ラット,マウス LPL の上流域で共通してみられる(1R)。 

VDRE


3T3-L1 で,1,25-dihydroxy vitamin D が LPL mRNA を増大させることがわかった(1D)。VDRE (vitamin D responsive element) は,これに関わる cis-element で,3 bp のスペーサーを含む CGGTGA の2回リピートから成る。

 

> ヒト,ラット,マウス LPL の上流域で共通してみられる(1R)。

MEF2


 

> ラットおよびマウス LPL の上流域で共通してみられる(1R)。

上流にあるホルモン

肝臓

> ラット肝細胞では,グルカゴン glucagon が LPL の放出を促進する。インスリンは影響なし(2)。

脂肪細胞

> 遊離脂肪酸 FFA は,pre-adipocyte で adipocyte の場合よりも強く LPL 発現を促進する(3)。

> 成長ホルモン GH は,

筋肉

> Leptin で筋肉の LPL 活性が増大,脂肪組織のLPL活性が低下し,脂質の分配が変わることを示した論文(5)。

: いわゆる 「満腹ホルモン」 leptin は食欲低下,脂肪組織の減少および筋肉の増加を引き起こす。

: Leptin 投与で,筋肉の LPL 活性が増大した。

: ob/ob miceでは食後時間がたっても血中 FFA が減らないが,食後にレプチンを投与すると減る。

: レプチンは,組織への TAG 取り込みを促進する作用がある。Glc 取り込みも増大する。

絶食の影響

絶食に対する LPL の発現や活性の変化は,様々な生物で調べられている。臓器ごとに応答が異なるのが特徴である。原則としては,脂肪組織から心臓および末梢への脂質輸送を促進する ために,脂肪組織で活性が下がり,心筋,骨格筋で活性が上がる。

 

脂肪組織 (WAT)


白色脂肪組織 WAT と褐色脂肪組織 BAT で応答が異なる。

 

> 肥満および通常ラットの WAT と BAT で,24 時間飢餓に対する LPL 活性の変化を比較した論文(5R)。

: WAT よりも BAT の方が LPL mass が多い。酵素あたりの specific activity は WAT の方が高い。

: 24 h starvation では,WAT LPL mass は減らないが specific activity が低下した

: 24 h starvation では,BAT LPL mass は変わらず,specific activity が上がった

: 過食で肥満になったラットでは,飢餓でむしろ WAT LPL activity が上がってしまった。

: Hyperinsulinemia のため,インスリンによる LPL の活性制御が破綻しているためと考えている。

 

> 生物種不明: 飢餓で LPL 活性が低下する(5I)。

 

骨格筋


心臓


> 生物種不明: 飢餓で LPL 活性が増大する(5I)。

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References

  1. Bey et al. 1998a. Cloning, sequencing and structural analysis of 976 base pairs of the promoter sequence for the rat lipoprotein lipase gene. Comparison with the mouse and human sequences. Gene 209, 31-38.
  2. Julve et al. 1996a. Hormonal regulation of lipoprotein lipase activity from 5-day-old rat hepatocytes Mol. Cell Endocrinol 116, 97-104.
  3. Amri et al. 1996a. Fatty acids regulate the expression of lipoprotein lipase gene and activity in preadipose and adipose cells. Biochem J 314, 541-546.
  4. Llado et al. 1999a. Effects of fasting on lipoprotein lipase activity in different depots of white and brown adipose tissues in diet-induced overweight rats. J Nutr Biochem 10, 609-614.