肥胖基因FTO相互作用蛋白及下游信号分子的筛选与功能研究

In 1999, the WHO announced that Obesity is a preventable fatal cause of disease which is next only to smoking. Obesity has been one of the four global social medicine questions besides Aids, drugs and alcohol abuse. FTO is the first strongest susceptible gene since the genome-wide detection times. The protein encoded by FTO also plays an important role in the fat metabolism,but the functional regulatory mechanism of FTO protein is poorly understood. In this project we focus on identifying the specific regulation and lipometabolic function of FTO in the 3T3-L1 preadipocytes, using the cDNA microarray and Two-dimensional fluorescence difference gel electrophoresis combining with MALDI-TOF-MS technique to screen the interaction proteins and their mutual regulation, determine the molecules interaction with FTO in the lipid metabolism, and describe the possible signal pathway of FTO in the fat metabolism and fat formation process. The research of downstream factors and interaction proteins may identification of the mechanism FTO participated in and discovery of the FTO pathway may provide a noval evidence to the diagnosis and put forward new targets for the treatment of obesity.

1999年世界卫生组织宣布肥胖成为仅次于吸烟的可预防致死性危险因素，并将肥胖定义成一种疾病。肥胖与艾滋病、吸毒、酗酒并列成为世界性四大社会医学问题。FTO是与肥胖相关性最强的易感基因，其编码的FTO蛋白在脂肪代谢过程发挥极其重要作用，但目前对FTO蛋白的功能调控机制尚不明确。本项目拟以FTO为对象，3T3-L1细胞为模型，研究其在脂肪代谢中的调控机制：1)利用基因芯片和双向荧光差异凝胶电泳结合质谱技术筛选FTO参与的代谢通路下游作用因子；2)利用串联亲和纯化技术和飞行时间质谱，筛选细胞内与FTO相互作用的蛋白，并研究它们间相互调节方式,确定在脂肪代谢途径与FTO作用的分子；3)明确FTO在脂肪代谢、肥胖形成过程中参与的信号通路。FTO蛋白调控靶基因和相互作用分子的研究，将明确FTO在脂肪代谢、肥胖形成过程的作用机制。FTO信号通路的确定，将为肥胖诊断提供新依据，为治疗肥胖药物研发提供新靶。

FTO是与肥胖相关性最强的易感基因，是一类核糖核酸去甲基化酶，其编码的FTO蛋白在脂肪代谢过程发挥极其重要作用，但目前对FTO蛋白的功能调控机制尚不明确。本课题以肥胖基因FTO为核心，应用细胞生物学和分子生物学方法，同时结合蛋白质谱技术和基因芯片检测技术，筛选出FTO参与调控的靶标基因。本实验利用3T3-L1前脂肪细胞为模型，筛选出多个参与能量代谢及癌症相关的蛋白。对靶标基因功能的进一步深入研究，将阐明FTO在脂肪代谢及癌症等多种疾病形成过程中的作用机制。.FTO单核苷酸多态性与黑色素瘤及色素沉着相关，存在FTO基因特定变异的人群患黑色素瘤风险增高。黑色素瘤A375细胞中, 通过光敏剂结合光化学法诱导细胞自噬反应，RNA去甲基化酶FTO蛋白随自噬水平而变化，过量表达FTO时，能够降低细胞死亡。FTO基因可能通过调节自噬相关基因mRNA甲基化修饰参与自噬调控，从而参与黑色素瘤调控。