（中国药科大学中药药理教研室 江苏 南京 211198）
【摘要】 甘油三酯脂肪酶（ATGL）是参与脂肪分解的关键酶，能够特异性水解甘油三酯（TG）第一酯键，在能量代谢中起着重要作用。它介导的脂解反应与肥胖、二型糖尿病有密切的关系。
【关键词】ATGL；脂解；二型糖尿病
【中图分类号】R3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2015）13-0015-02
甘油三酯脂酶（ATGL）是2004年发现的在脂肪动员中又一关键酶。相比其他组织，在脂肪组织（AT）中表达量很高。当机体处于饥饿或者能量需求较高时，TG就可以通过一系列有序的调控水解生成自由脂肪酸（FFA）进入血液，为其他组织提供能量。ATGL主要参与TG水解的初始步骤，并与激素敏感脂酶（HSL）协同发挥脂解作用。本文将对ATGL的分子结构、调控机制进行综述。
1.ATGL的分子结构
人源和小鼠源基因编码的ATGL蛋白分子分别有504和484个氨基酸残基，蛋白质分子量分别为56KD和54KD。ATGL的N端具有特异性的patatin 结构域，另外N端A中具有特征性的甘氨酸-X-丝氨酸-X-甘氨酸( glycine-X-serine-X-glycine，GXSXG) 共有序列，亦称GXSXG基序，可能是ATGL催化活性的核心部位[1]。其C端有较多的疏水残基，可能介导ATGL和脂滴的相互作用。另外，C端有两个可被磷酸化的位点（人源第404和428位丝氨酸，鼠源第406和430位丝氨酸），但其具体作用机制还不明确。普遍认为鼠源ATGL 406位的丝氨酸是AMP活化蛋白激酶（AMPK）的作用位点，AMPK激动剂AICAR可以磷酸化该位点[2]。另有研究报道，人源的此位点磷酸化与β受体激动有关而与AICAR无关[3]。
2.ATGL生物学功能
ATGL主要调控基础状态下脂肪组织中TG的水解，生成FFA为机体提供能量。在研究ATGL基因敲除的小鼠中发现，ATGL基因敲除小鼠表现出各组织脏器的异位脂质沉积，尤其是心脏的甘油三酯堆积使小鼠死于心力衰竭[4]。同时还可以造成β细胞功能紊乱，使胰岛素分泌量减少。有趣的是，ATGL基因敲除小鼠的胰岛素敏感指数和葡萄糖糖耐量都要高于正常小鼠[5]。由此说明了ATGL在机体能量代谢平衡中发挥了重要的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.ATGL活性调控
3.1 CGI-58促进ATGL脂解过程
ATGL的活化依赖于CGI-58和ATGL patatin结构域的相互作用[6]，它可以提高ATGL的活性。CGI-58 属于具有α/β水解折叠式结构蛋白的脂酶亚家族。它主要包被在脂滴表面。围脂滴蛋白Perilipin 被PKA磷酸化后失去了与CGI-58的结合能力，促使了CGI-58与ATGL的结合和ATGL的活化。
3.2 G0S2抑制ATGL脂解过程
G0 /G1开关蛋白2(G0S2 )是最近被发现的ATGL脂解过程负性调节因子。类似于CGI-58，G0S2可以直接与ATGL的patatin 结构域发生相互作用，从而抑制ATGL活性。有研究报道，GOS2对ATGL活性的抑制取决于GOS2在胞质中的蛋白量表达水平，胰岛素和PPARγ可以诱导GOS2蛋白表达，而肿瘤坏死因子（TNF-α）和异丙肾上腺素则抑制它的表达。
4.结语
ATGL作为脂肪代谢调节的关键酶与肥胖、二型糖尿病有着直接或间接的联系，随着研究的不断深入，相信其具体的作用机制和调控机制会被进一步阐明，也为开发治疗代谢性疾病的新药提供靶点和依据。
【参考文献】
[1]Duncan R E，et al.Characterization of desnutrin functional domains:critical residues for triacylglycerol hydrolysis in cultured cells[J].J Lipid Res.2010，51( 2) : 309-317.
[2]Ahmadian M，et al. Desnutrin/ATGL is regulated by AMPK and is required for a brown adipose phenotype[J].Cell Metabolism.2011，13: 739–748.
[3]Pagnon J，et al.Identification and functional characterization of protein kinase A phosphorylation sites in the major lipolytic protein, adipose triglyceride lipase[J]. Endocrinology.2012，153: 4278–4289.
[4]Haemmerle G，et al. Defective lipolysis and altered energy metabolism in mice lacking adipose triglyceride lipase[J].Science.2006，312 :734–737.
[5]Peyot ML，et al. Adipose triglyceride lipase is implicated in fuel-and non-fuel-stimulated insulin secretion[J]. Journal of Biological Chemistry.2009，284:16848–16859.
[6]Cornaciu I，et al. The minimal domain of adipose triglyceride lipase (ATGL) ranges until leucine 254 and can be activated and inhibited by CGI-58 and G0S2, respectively[J].PLoS ONE.2011，6: e26349.
论文作者:刘晓东,刘康,刘保林（通讯作者）
论文发表刊物:《医药前沿》2015年第13期供稿
论文发表时间:2015/7/24
标签：小鼠论文; 丝氨酸论文; 甘油论文; 蛋白论文; 脂肪论文; 磷酸化论文; 活性论文; 《医药前沿》2015年第13期供稿论文;