scholarly journals Transcriptional Regulation of Acyl-CoA:Glycerol-sn-3-Phosphate Acyltransferases

2019 ◽  
Vol 20 (4) ◽  
pp. 964 ◽  
Author(s):  
Ken Karasawa ◽  
Kazunari Tanigawa ◽  
Ayako Harada ◽  
Atsushi Yamashita
Keyword(s):  
Transcriptional Regulation ◽  
Mrna Expression ◽  
Regulatory Element ◽  
Mammalian Species ◽  
Mitochondrial Outer Membrane ◽  
Endoplasmic Reticulum Membrane ◽  
Peroxisome Proliferator ◽  
Peroxisome Proliferator Activated Receptor ◽  
Specific Element ◽  
Key Enzyme

Acyl-CoA:glycerol-sn-3-phosphate acyltransferase (GPAT) is an enzyme responsible for the rate-limiting step in the synthesis of glycerophospholipids and triacylglycerol (TAG). The enzymes of mammalian species are classified into four isoforms; GPAT1 and GPAT2 are localized in the mitochondrial outer membrane, whereas GPAT3 and GPAT4 are localized in the endoplasmic reticulum membrane. The activity of each enzyme expressed is associated with physiological and pathological functions. The transcriptional regulation is well known, particularly in GPAT1. GPAT1 mRNA expression is mainly regulated by the binding of the transcriptional factor SREBP-1c to the specific element (the sterol regulatory element) flanking the GPAT1 promoter. The TAG level is controlled by the insulin-induced transcriptional expression of GPAT1, which occupies most of the GPAT activity in the liver. The transcriptional regulation of the other three GPAT isoforms remains undetermined in detail. It is predicted that retinoic acid serves as a transcription factor in the GPAT2 promoter. PPARγ (peroxisome proliferator-activated receptor γ) increases the mRNA expression of GPAT3, which is associated with TAG synthesis in adipose tissues. Although GPAT has been considered to be a key enzyme in the production of TAG, unexpected functions have recently been reported, particularly in GPAT2. It is likely that GPAT2 is associated with tumorigenesis and normal spermatogenesis. In this review, the physiological and pathophysiological roles of the four GPAT isoforms are described, alongside the transcriptional regulation of these enzymes.

scholarly journals Grape Seed Proanthocyanidin Rescues Rats from Steatosis: A Comparative and Combination Study with Metformin

2013 ◽  
Vol 2013 ◽  
pp. 1-11 ◽  
Author(s):  
Baskaran Yogalakshmi ◽  
S Sreeja ◽  
Rajagopalan Geetha ◽  
Mutlur Krishnamoorthy Radika ◽  
Carani Venkatraman Anuradha
Keyword(s):  
Mrna Expression ◽  
Regulatory Element ◽  
Plasma Lipid ◽  
Wistar Rat ◽  
Grape Seed ◽  
Peroxisome Proliferator ◽  
Peroxisome Proliferator Activated Receptor ◽  
Insulin Sensitizer ◽  
Nonalcoholic Fatty Liver ◽  
Grape Seed Proanthocyanidins

Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD), a premorbid condition, lacks proper management owing to multitude of abnormalities. In this study, we compared the effects of a potent antioxidant, grape seed proanthocyanidins (GSP), and an insulin sensitizer, metformin (MET), in high-fat-fructose-diet- (HFFD-) induced albino Wistar rat model of NAFLD. Either GSP (100 mg/Kg b.w) or MET (50 mg/Kg b.w) or both were administered as therapeutic options. HFFD-fed rats showed abnormal plasma lipid profile, inflammation, and steatosis of the liver when examined by biochemical and histology techniques. Increased lipid storage, lipogenesis, and reduced lipolysis were evident from mRNA expression studies of hepatic lipid droplets (LD) proteins, sterol regulatory element binding 1c (SREBP 1c), and peroxisome proliferator activated receptor-α(PPAR-α). GSP administration to HFFD-fed rats caused 69% reduction in hepatic TG levels, whereas MET caused only 23%. The combination treatment reduced TG levels by 63%. GSP reduced the mRNA expression of SREBP1c and LD proteins and increased that of PPAR-αmore effectively compared to MET in HFFD-induced hyperlipidemic rats. Combination of MET and GSP improved the metabolism of lipids effectively, but the effect was not additive in restoring lipid levels.

scholarly journals Κλωνοποίηση και μελέτη της λειτουργίας του γονιδίου της ορμονοευαίσθητης λιπάσης (HSL) του προβάτου

2008 ◽  
Author(s):  
Αντώνιος Λαμπιδώνης
Keyword(s):  
Regulatory Element ◽  
Insulin Response ◽  
Single Copy ◽  
Hormone Sensitive Lipase ◽  
Peroxisome Proliferator ◽  
Glucose Response ◽  
Response Element ◽  
Peroxisome Proliferator Activated Receptor ◽  
Specific Element ◽  
Binding Factor

Η ορμονοευαίσθητη λιπάση (Hormone Sensitive Lipase-HSL) διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της λιπόλυσης στα αγροτικά ζώα (μηρυκαστικά, χοίρος), καθώς αποτελεί το ένζυμο-κλειδί, το οποίο βρίσκεται κάτω από ορμονικό έλεγχο, συμβάλλοντας καταλυτικά στη διάσπαση των τριγλυκεριδίων, της κύριας μορφής αποθήκευσης ενέργειας, προς διγλυκερίδια και απελευθέρωση λιπαρού οξέος. Η ορμονοευαίσθητη λιπάση ενεργοποιείται ύστερα από επίδραση στα κύτταρα του λιπώδους ιστού ορμονών, όπως η αδρεναλίνη και η γλυκαγόνη. Οι ορμόνες αυτές διεγείρουν κατάλληλους υποδοχείς, οι οποίοι ενεργοποιούν το ένζυμο αδενυλική κυκλάση (αδενυλοκυκλάση) της μεμβράνης των λιποκυττάρων. Η αυξημένη συγκέντρωση της κυκλικής μονοφωσφορικής αδενοσίνης (cAMP) στη συνέχεια, διεγείρει την πρωτεϊνική κινάση Α, η οποία ενεργοποιεί μέσω φωσφορυλίωσης, τη λιπάση. Στόχο της παρούσας διδακτορικής διατριβής αποτέλεσε η απομόνωση και ο μοριακός χαρακτηρισμός του γονιδίου που κωδικεύει την ορμονοευαίσθητη λιπάση στο πρόβατο. Η εφαρμογή της αλυσιδωτής αντίδρασης της πολυμεράσης οδήγησε στην απομόνωση του πλήρους μήκους cDNA που κωδικεύει την HSL. Συγκεκριμένα, απομονώθηκαν και κλωνοποιήθηκαν δύο κλώνοι-ισόμορφα ovHSL-A και ovHSL-B συνολικού μήκους 2248 bp και 2221 bp αντίστοιχα, που κωδικεύουν το συγκεκριμένο ένζυμο, διατηρώντας ανοιχτό αναγνωστικό πλαίσιο 695 και 694 αμινοξέων, αντίστοιχα. Οι διαφορές των δύο κλώνων έγκεινται στην ύπαρξη ενός επιπλέον τρινουκλεοτιδίου στο ισόμορφο ovHSL-A που αντιστοιχεί στο αμινοξύ γλουταμίνη (Q), καθώς και στην επιπρόσθετη περιοχή μήκους 24 bp την οποία φέρει το ίδιο ισόμορφο και αποτελεί τμήμα της μη μεταφραζόμενης περιοχής (3' UTR) του γονιδίου. Στοίχιση της αμινοξικής αλληλουχίας των δύο κλώνων με τις αντίστοιχες αλληλουχίες των πρωτεϊνών άλλων θηλαστικών (άνθρωπος, ποντικός, αρουραίος, χοίρος, αγελάδα), έδειξε υψηλό ποσοστό συντήρησης. Παράλληλα, η προσπάθεια εύρεσης του αριθμού των αντιγράφων του υπό μελέτη γονιδίου, φανέρωσε ότι το συγκεκριμένο γονίδιο απαντά ως μοναδιαίο αντίγραφο (single copy gene) εντός του γονιδιώματος του προβάτου. Επιπλέον, μελετήθηκε η έκφραση του γονιδίου της ορμονοευαίσθητης λιπάσης σε διάφορους ιστούς προβάτου και βρέθηκε ότι το γονίδιο εκφράζεται σε μεγάλο βαθμό τόσο σε επίπεδο mRNA όσο και σε επίπεδο πρωτεΐνης στο λιπώδη ιστό, σε συνθήκες περιορισμένης διατροφής, περίοδος κατά την οποία η διαδικασία της λιπόλυσης είναι ιδιαίτερα αυξημένη. Το γονίδιο παρουσίασε παρόμοιο, χαμηλό πρότυπο έκφρασης στην περίπτωση των επινεφριδίων και των όρχεων, ενώ σημαντικά μειωμένο ήταν το επίπεδο έκφρασης στην περίπτωση των υπόλοιπων ιστών, παρουσιάζοντας μικρές διαφοροποιήσεις. Επομένως, η κατάσταση του υπό εξέταση οργανισμού και η επίδραση εξωγενών παραγόντων, όπως η διατροφή, αποτελούν καθοριστικούς παράγοντες με καταλυτική επίδραση στην έκφραση του γονιδίου της ορμονοευαίσθητης λιπάσης. Η εύρεση χαρακτηριστικών δομών και λειτουργικών περιοχών της πρωτεΐνης του υπό μελέτη γονιδίου, σύμφωνα με τα ήδη προσδιορισμένα πρωτεϊνικά μόρια άλλων οργανισμών, βοήθησε στην κατασκευή ενός τρισδιάστατου δομικού πρωτεϊνικού μοντέλου της ορμονοευαίσθητης λιπάσης. Το μοντέλο αποτελεί ένα αρχικό πρότυπο για την περαιτέρω ανάλυση των δομικών περιοχών και τη μελέτη δομικών αλλαγών από μελλοντικές μεταλλάξεις που πιθανόν να εντοπιστούν στην περιοχή του ενεργού κέντρου με επίπτωση στη λειτουργική δράση του ενζύμου. Πέραν των παραπάνω, μελετήθηκε η μεταγραφική ρύθμιση και έκφραση της λειτουργικής περιοχής του υποκινητή του γονιδίου της HSL. Η απομόνωση του υποκινητή πραγματοποιήθηκε με την τεχνική του χρωμοσωμικού βαδίσματος, απομονώνοντας εν τέλει περιοχή 1224 bp. Η in silico ανάλυση της περιοχής αυτής, ανέδειξε την παρουσία αρκετών θέσεων πιθανής πρόσδεσης μεταγραφικών παραγόντων όπως είναι οι: Spi1(Stimulating protein 1), SRE (Sterol Regulatory Element), AP2 (Activator Protein 2), FSE (Fat Specific Element), GBP (G-Box Binding Proteins) CCAAT (cellular and viral CCAAT Box) ARE (Adipocyte Response Element), GR (Glucocorticoid Receptor), CRE (cAMP Response Element) IRE (Insulin Response Element), STRE (Stress Response Element), GRE (Glucose Response Element), SE (Steroidogenic Element), PRE (Preadipocyte Regulatory Element), GATA-1 (GATA Binding Factor 1), GATA-2 (GATA Binding Factor 2), PPRE (Peroxisome Proliferator-activated Receptor Element) και HSF (Heat Shock Factor), οι οποίοι εμπλέκονται στη μεταγραφική ρύθμιση του υπό μελέτη γονιδίου και κατ’ επέκταση στη ρύθμιση της διαδικασίας της λιπόλυσης. Η συγκριτική μελέτη των περιοχών του υποκινητή μεταξύ προβάτου και ανθρώπου, ως προς τους βασικούς μεταγραφικούς παράγοντες, κατέγραψε την παρουσία cis-λειτουργικών στοιχείων, αναδεικνύοντας ορισμένες διαφορές ως προς τον αριθμό και την ακριβή θέση που καταλαμβάνει ο εκάστοτε μεταγραφικός παράγοντας στην 5' ρυθμιστική περιοχή του γονιδίου. Οι διαφορές αυτές εξασφαλίζουν, ταυτόχρονα, μια πρώτη εικόνα για τη μεταγραφική ρύθμιση και λειτουργία του συγκεκριμένου γονιδίου μεταξύ μηρυκαστικών και μονογαστρικών ειδών. Παράλληλα, η μελέτη της μεταγραφικής απόκρισης συγκεκριμένων cis-ρυθμιστικών περιοχών και λειτουργικών στοιχείων του υποκινητή του γονιδίου, με την παροδική διαμόλυνση ευκαρυωτικών κυττάρων και την επίδραση διαφορετικών «παραγόντων-φορέων», αποτελεί μια πρώτη προσέγγιση για τη ρύθμιση της λειτουργικότητας της ευρύτερης περιοχής του υποκινητή, αποσαφηνίζοντας τα όρια της «ελάχιστης» δομικά cis-ρυθμιστικής περιοχής που απαιτείται για την ελεγχόμενη γονιδιακή δραστηριότητα και καθορίζοντας τους μεταγραφικούς παράγοντες με καταλυτικό ρόλο στη μεταγραφική ρύθμιση του γονιδίου. Τέλος, η μελέτη τυχών παρατηρούμενων μεταλλάξεων στην περιοχή του υποκινητή, οι οποίες είναι άμεσα συνυφασμένες με παραγωγικές ιδιότητες του ζώου, όπως η εναπόθεση λίπους, ασκώντας επίδραση στη μεταγραφική ρύθμιση του γονιδίου, θα αποτελούσε έναν ενδιαφέρον τομέα έρευνας, καθορίζοντας νέους βελτιωτικούς στόχους για τη ζωική παραγωγή.

scholarly journals The Impact of Anthocyanins and Iridoids on Transcription Factors Crucial for Lipid and Cholesterol Homeostasis

2021 ◽  
Vol 22 (11) ◽  
pp. 6074
Author(s):  
Maciej Danielewski ◽  
Agnieszka Matuszewska ◽  
Adam Szeląg ◽  
Tomasz Sozański
Keyword(s):  
Transcription Factors ◽  
Cholesterol Metabolism ◽  
Binding Protein ◽  
Regulatory Element ◽  
Cholesterol Homeostasis ◽  
Lipid Lowering ◽  
Peroxisome Proliferator ◽  
Peroxisome Proliferator Activated Receptor ◽  
Cell Functions ◽  
The Impact

Nutrition determines our health, both directly and indirectly. Consumed foods affect the functioning of individual organs as well as entire systems, e.g., the cardiovascular system. There are many different diets, but universal guidelines for proper nutrition are provided in the WHO healthy eating pyramid. According to the latest version, plant products should form the basis of our diet. Many groups of plant compounds with a beneficial effect on human health have been described. Such groups include anthocyanins and iridoids, for which it has been proven that their consumption may lead to, inter alia, antioxidant, cholesterol and lipid-lowering, anti-obesity and anti-diabetic effects. Transcription factors directly affect a number of parameters of cell functions and cellular metabolism. In the context of lipid and cholesterol metabolism, five particularly important transcription factors can be distinguished: liver X receptor (LXR), peroxisome proliferator-activated receptor-α (PPAR-α), peroxisome proliferator-activated receptor-γ (PPAR-γ), CCAAT/enhancer binding protein α (C/EBPα) and sterol regulatory element-binding protein 1c (SREBP-1c). Both anthocyanins and iridoids may alter the expression of these transcription factors. The aim of this review is to collect and systematize knowledge about the impact of anthocyanins and iridoids on transcription factors crucial for lipid and cholesterol homeostasis.

scholarly journals Abdominal Fat SIRT6 Expression and Its Relationship with Inflammatory and Metabolic Pathways in Pre-Diabetic Overweight Patients

2019 ◽  
Vol 20 (5) ◽  
pp. 1153 ◽  
Author(s):  
Nunzia D’Onofrio ◽  
Gorizio Pieretti ◽  
Feliciano Ciccarelli ◽  
Antonio Gambardella ◽  
Nicola Passariello ◽  
...  
Keyword(s):  
Regulatory Element ◽  
Abdominal Fat ◽  
Control Group ◽  
Diabetic Patients ◽  
Peroxisome Proliferator ◽  
Peroxisome Proliferator Activated Receptor ◽  
Metformin Therapy ◽  
Ppar Γ ◽  
Visceral Abdominal Fat ◽  
Factor Α

: The role of sirtuin 6 (SIRT6) in adipose abdominal tissue of pre-diabetic (pre-DM) patients is poorly known. Here, we evaluated SIRT6 expression in visceral abdominal fat of obese pre-diabetic patients and the potential effects of metformin therapy. Results indicated that obese pre-DM subjects showed low SIRT6 protein expression and high expression of nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB), peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR-γ), and sterol regulatory element-binding transcription factor 1 (SREBP-1). Obese pre-DM patients showed high values of glucose, insulin resistance (HOMA-IR), C reactive protein (CRP), nitrotyrosine, tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukin 6 (IL-6), and low values of insulin (p < 0.05). Of note, abdominal fat tissue of obese pre-DM patients treated with metformin therapy presented higher SIRT6 expression and lower NF-κB, PPAR-γ, and SREBP-1 expression levels compared to pre-DM control group. Collectively, results show that SIRT6 is involved in the inflammatory pathway of subcutaneous abdominal fat of obese pre-DM patients and its expression responds to metformin therapy.

scholarly journals Myricetin Increases Hepatic Peroxisome Proliferator-Activated ReceptorαProtein Expression and Decreases Plasma Lipids and Adiposity in Rats

2012 ◽  
Vol 2012 ◽  
pp. 1-11 ◽  
Author(s):  
Chia Ju Chang ◽  
Thing-Fong Tzeng ◽  
Shorong-Shii Liou ◽  
Yuan-Shiun Chang ◽  
I-Min Liu
Keyword(s):  
Plasma Lipids ◽  
Regulatory Element ◽  
Plasma Lipid ◽  
Acid Oxidation ◽  
Peroxisome Proliferator ◽  
Down Regulation ◽  
Peroxisome Proliferator Activated Receptor ◽  
Once Daily ◽  
Sterol Regulatory Element ◽  
Lowered Body

The aim of this study was to investigate the antiobesity and antihyperlipidaemic effects of myricetin. Myricetin exhibited a significant concentration-dependent decrease in the intracellular accumulation of triglyceride in 3T3-L1 adipocytes. The high-fat diet (HFD)-fed rats were dosed orally with myricetin or fenofibrate, once daily for eight weeks. Myricetin (300 mg kg−1per day) displayed similar characteristics to fenofibrate (100 mg kg−1per day) in reducing lowered body weight (BW) gain, visceral fat-pad weights and plasma lipid levels of HFD-fed rats. Myricetin also reduced the hepatic triglyceride and cholesterol contents, as well as lowered hepatic lipid droplets accumulation and epididymal adipocyte size in HFD-fed rats. Myricetin and fenofibrate reversed the HFD-induced down-regulation of the hepatic peroxisome proliferator activated receptor (PPAR)α. HFD-induced decreases of the hepatic protein level of acyl-CoA oxidase and cytochrome P450 isoform 4A1 were up-regulated by myricetin and fenofibrate. The elevated expressions of hepatic sterol regulatory element binding proteins (SREBPs) of HFD-fed rats were lowered by myricetin and fenofibrate. These results suggest that myricetin suppressed BW gain and body fat accumulation by increasing the fatty acid oxidation, which was likely mediated via up-regulation of PPARαand down-regulation of SREBP expressions in the liver of HFD-fed rats.

Clofibrate causes an upregulation of PPAR-α target genes but does not alter expression of SREBP target genes in liver and adipose tissue of pigs

2007 ◽  
Vol 293 (1) ◽  
pp. R70-R77 ◽  
Author(s):  
Sebastian Luci ◽  
Beatrice Giemsa ◽  
Holger Kluge ◽  
Klaus Eder
Keyword(s):  
Adipose Tissue ◽  
Target Genes ◽  
Regulatory Element ◽  
Control Diet ◽  
Low Density Lipoprotein ◽  
Density Lipoprotein ◽  
Cholesterol Homeostasis ◽  
Peroxisome Proliferator ◽  
Peroxisome Proliferator Activated Receptor ◽  
Hepatic Expression

This study investigated the effect of clofibrate treatment on expression of target genes of peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-α and various genes of the lipid metabolism in liver and adipose tissue of pigs. An experiment with 18 pigs was performed in which pigs were fed either a control diet or the same diet supplemented with 5 g clofibrate/kg for 28 days. Pigs treated with clofibrate had heavier livers, moderately increased mRNA concentrations of various PPAR-α target genes in liver and adipose tissue, a higher concentration of 3-hydroxybutyrate, and markedly lower concentrations of triglycerides and cholesterol in plasma and lipoproteins than control pigs ( P < 0.05). mRNA concentrations of sterol regulatory element-binding proteins (SREBP)-1 and -2, insulin-induced genes ( Insig) -1 and Insig-2, and the SREBP target genes acetyl-CoA carboxylase, 3-methyl-3-hydroxyglutaryl-CoA reductase, and low-density lipoprotein receptor in liver and adipose tissue and mRNA concentrations of apolipoproteins A-I, A-II, and C-III in the liver were not different between both groups of pigs. In conclusion, this study shows that clofibrate treatment activates PPAR-α in liver and adipose tissue and has a strong hypotriglyceridemic and hypocholesterolemic effect in pigs. The finding that mRNA concentrations of some proteins responsible for the hypolipidemic action of fibrates in humans were not altered suggests that there were certain differences in the mode of action compared with humans. It is also shown that PPAR-α activation by clofibrate does not affect hepatic expression of SREBP target genes involved in synthesis of triglycerides and cholesterol homeostasis in liver and adipose tissue of pigs.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document