巨噬细胞肾素（原）受体通过泛素化修饰调节清道夫受体CD36蛋白稳态：动脉粥样硬化防治新靶点？

Macrophagic CD36 plays a crucial role in atherosclerosis by 1) mediating oxidized low-density lipoprotein (ox-LDL) uptake and consequent foam cell formation; 2) triggering inflammation up on binding ox-LDL which increases CD36 transcription. Recently, we discovered that inhibiting the (pro)renin receptor [(P)RR] in macrophages resulted in reduced CD36 protein levels and cellular ox-LDL uptake, without affecting CD36 transcriptional levels. Yet, the exact mechanism(s) underlying (P)RR inhibition-induced CD36 degradation is unknown. Unexpectedly, we found that inhibiting (P)RR led to decreased ITCH but increased IDOL expression. ITCH and IDOL are both E3 ubiquitin ligases that are known to regulate protein homeostasis by ubiquitin modifications. To explore whether (P)RR inhibition regulates CD36 degradation via E3-mediated ubiquitination, we overexpressed or inhibited ITCH and IDOL in HEK293 cells transiently expressing exogenous CD36. As expected, overexpressing ITCH increased CD36 protein levels, while inhibiting ITCH decreased CD36 protein abundance. On the contrary, overexpressing IDOL decreased CD36 proteins and inhibiting IDOL increased CD36 abundance. Thus, we hypothesized that (P)RR may play a role in atherosclerosis by modulating CD36 protein degradation via ubiquitination. In this project, we will use Co-IP and ubiquitination site mutations to elucidate the molecular mechanism underlying CD36 protein homeostasis regulation by (P)RR. Furthermore, we will use (P)RR flox mice to generate macrophagic (P)RR knockout mice in ApoE-/- and LDLR-/- background to explore the role of (P)RR in atherosclerosis in vivo. This project, if fully executed, will provide theoretic and experimental evidences for developing novel medicines to treat atherosclerosis.

巨噬细胞CD36在动脉粥样硬化的发生中起关键“桥梁”作用：一方面CD36介导氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)摄取，引起泡沫细胞形成；另一方面ox-LDL激活CD36引发炎症，且促进CD36表达，加剧炎症反应。我们最近发现抑制巨噬细胞肾素(原)受体[(P)RR]减少CD36蛋白及其介导的ox-LDL摄取，但具体机制不明。通过前期探索，我们发现抑制(P)RR可以影响E3泛素连接酶ITCH和IDOL表达。ITCH和IDOL调节CD36的功能未有报道，而我们发现其确实可以调控CD36蛋白水平。我们据此推测肾素(原)受体可以通过泛素化修饰调节CD36蛋白降解。本项目拟通过免疫共沉淀、泛素位点突变等手段明确(P)RR调节CD36蛋白稳态的具体分子机制，并利用(P)RR条件性敲除小鼠探索巨噬细胞特异性(P)RR敲除对动脉粥样硬化的影响。本项目的开展将为开发新的动脉粥样硬化防治药物提供理论和实验依据。

巨噬细胞CD36在动脉粥样硬化的发生中起关键作用：一方面CD36可以介导氧化LDL摄取，引起泡沫细胞形成；另一方面CD36还可以引发炎症，加剧动脉粥样硬化的进展。本项目在前期研究中发现抑制巨噬细胞(P)RR可以促进CD36的蛋白降解，但具体分子机制不明及其在动脉硬化发生发展中的生理作用尚不明确。因此本项目主要研究内容为研究(P)RR调控CD36蛋白降解的具体分子机制，并明确抑制巨噬细胞(P)RR对动脉粥样硬化的影响。通过本项目的开展，我们发现与设想不同，(P)RR并不是通过IDOL和ITCH这两个E3泛素化连接酶来调控CD36的蛋白降解，但抑制去泛素化酶（DUBs）活性可以部分阻断(P)RR对CD36蛋白降解的调控。为了明确可能发挥作用的E3和DUBs，我们依托本项目构建了一个包含310个E3和68个DUBs的过表达库，并逐一进行了表达验证及筛选可能调控CD36蛋白稳态的E3和DUBs，目前已经取得了初步的线索，正在进一步明确在(P)RR调控CD36蛋白稳态中发挥关键作用的E3和DUBs。我们构建的这一E3和DUBs的过表达库也将为其他研究泛素化调控蛋白稳态等领域的学者提供有力的研究工具，我们也将免费广大学科研工作者提供相关研究工具。在动物水平上，我们构建了在ApoE-/-背景上的巨噬细胞(P)RR特异性敲除小鼠，发现与设想不同，敲除巨噬细胞(P)RR会促进炎症细胞因子的分泌并加剧动脉粥样硬化的产生。我们的研究表明尽管敲除巨噬细胞(P)RR可以减少促动脉粥样硬化的CD36的蛋白水平，但是其可能通过影响其他通路促进了炎症因子的表达和分泌加剧动脉粥样硬化。我们的研究为深入理解动脉粥样硬化的发生发展机制以及(P)RR在其中发挥的作用提供了实验依据。