CLCC1蛋白:助力肝脏脂肪代谢与细胞核“门户”构建
作者: aeks | 发布时间: 2026-02-26 16:02 | 更新时间: 2026-02-26 16:02
脂滴(LDs)是细胞内主要的脂质储存细胞器,能防止脂毒性,并可快速分解释放脂质供细胞利用。脂滴起源于内质网(ER),核心为甘油三酯(TAG)等中性脂,外被磷脂单分子层及调控蛋白。在肝细胞中,TAG可储存在胞质脂滴中,或在内质网腔组装成极低密度脂蛋白(VLDL)分泌,但调控其储存与分泌的机制尚不完全清楚,这对开发肝脂肪变性治疗策略至关重要。
为找到参与脂质储存的基因,研究人员在Huh7肝癌细胞中进行全基因组CRISPR-Cas9筛选,用BODIPY 493/503荧光标记中性脂。后续通过定制的脂质代谢sgRNA库进行重复筛选,发现了与甘油脂代谢相关的遗传修饰因子,包括中性脂合成、脂解等过程的基因。在11种不同代谢状态下的筛选还揭示了代谢状态依赖的遗传修饰因子,强调了甘油脂代谢途径的重要性,并建立了中性脂储存遗传修饰因子的表型数据库。
CLCC1因高排名、与已知脂解调控基因聚类及人类遗传变异与血脂相关而成为研究重点。敲除CLCC1的Huh7细胞在多种代谢条件下积累大脂滴,且脂滴在脂解诱导后仍稳定,TAG合成增加而分解减少。小鼠肝细胞特异性敲除Clcc1后,肝脏肿大发白,TAG和胆固醇酯增加,出现肝脂肪变性,血浆TAG和含载脂蛋白B(apoB)的脂蛋白几乎消失,表明CLCC1调控肝脏脂质储存与分泌,保护肝细胞免受脂毒性。
CLCC1敲除细胞中,脂滴虽增多但脂滴蛋白PLIN2却因蛋白酶体降解而减少,且脂滴缺乏典型脂滴蛋白。免疫荧光和电镜显示,这些脂滴被内质网膜包裹,位于内质网腔,无法被胞质或内质网脂酶分解。肝细胞中,CLCC1缺失导致内质网腔积累异常脂蛋白,其分泌减少,且这些脂蛋白远大于正常VLDL。
结构分析发现CLCC1与酵母核孔复合体组装蛋白Brl1和Brr6有远程同源性,其AlphaFold结构含跨膜螺旋和 amphipathic 螺旋。CLCC1缺失导致细胞核膜突出(核泡)和核孔减少,超分辨成像显示核泡与核孔蛋白相关,核质运输受损。分子动力学模拟和突变研究表明,CLCC1通过寡聚化和腔面amphipathic螺旋介导膜弯曲与融合,其缺失影响核孔复合体组装和肝脏中性脂通量。
综上,CLCC1具有双重作用:进化上保守的核孔复合体组装功能,以及肝细胞特异性的中性脂在脂滴与脂蛋白间分配的调控功能,为肝脂肪变性等代谢疾病提供了新靶点。