(GLGC) 的全基因组关联数据,发现人类SURF4基因中一个非编码SNP (rs3758348) 与血浆LDL-胆固醇之间存在高度显着的关联,且可定量控制SURF4的表达,从而提示了该”货物受体“在血脂运输和稳态调控中的重要功能。
作者随后借助在体基因编辑技术,特异性的在成年小鼠肝脏中失活SURF4,发现数周内动物的血脂即降低至近零、且脂蛋白在血液中完全消失;而小鼠则保持健康。在病理性高血脂条件下,缺失肝脏中的SURF4同样使血脂清零,故而能完全的防止动脉粥样硬化这一类病变。更有甚者,肝脏中SURF4的半缺失即可带来高血脂的近半清除和约80%的血管病变斑块减少。通过进一步的机制解析,作者发现SURF4可特异的结合且富集内质网中合成的脂蛋白、其在内质网/高尔基体间的穿梭为脂蛋白维持了充足的运力、并与SAR1B协同发挥了剂量 (dosage) 效应,从而作为“货物受体”与“分子开关”SAR1B一起,提示了血脂分泌存在的一条兼具特异性和可塑性的运输通路。
这项研究从遗传学层面为发现致病基因提供了新思路:汇聚GWAS中发现的微弱变异与孟德尔病的单基因突变至共同的生物学过程,则有可能发现具有强大功能的未知基因。该文章初步分离的新颖通路也提示了脂质运输这一重要过程中未来研究的诸多新可能;而SURF4因其对脂质蛋白的特异识别,或可成为转化医学的一个潜在新靶点。
据悉,北大-清华生命中心(CLS)的王潇博士、CLS已毕业学生王惠敏、北大分子所博士生许柏林为该研究的共同第一作者,陈晓伟研究员为通讯作者;该工作有赖北大生科院电镜及质谱平台的技术支撑及北大-清华生命科学中心的支持。
陈晓伟,博士生导师,分子代谢调控研究室主任,北大清华生命科学联合中心研究员。1998-2002年就读于北京大学生命科学学院,获生物化学和分子生物学/经济学 双学士,2002-2008年留学密西根大学,获生理学博士,2008-2013年就职于霍华德休斯研究所 (HHMI) 及密西根大学从事博士后研究,2013年就职于密西根大学生命科学研究所 (Life Sciences Institute) 为研究员。于2014年9月任北京大学分子医学研究所分子代谢调控研究室主任,北大-清华生命科学联合中心研究员。