PLoS Genetics:中科院遗传所黄勋研究组揭示基础转录因子可以特异

2017年3月8日，国际知名学术期刊《PLOS GENEtics》杂志在线发表了中国科学院中国科学院遗传与发育生物学研究所黄勋研究组的一篇研究论文，论文报道了基础转录因子可以特异调控脂类代谢研究进展。黄勋研究组的博士生范玮为该论文的第一作者，黄勋研究员为论文通讯作者。

脂肪是生物体主要的能量储存形式，脂肪能量代谢与多种人类重大疾病(肥胖，糖尿病、癌症等)密切相关。细胞内的脂肪主要储存在脂滴(Lipid Droplet)中。脂滴的大小和动态调控与细胞的功能和代谢状态息息相关。前人的研究在不同模式系统中发现了许多影响脂类储存和脂滴动态变化的分子机制，但是我们对脂类储存和脂滴动态调控的了解仍然不够透彻。

研究组前期的工作发现磷脂酸PA，脂滴表面PAT家族蛋白与脂酶互作调节脂滴大小(PLoS Genetics 2011，J Cell science 2012)，胞嘧啶二脂酰甘油合成酶(Cds)协调细胞的脂类储存与生长(PLoS Genetics 2014)，以及细胞内的钙稳态调节脂类储存(Cell Metabolism 2014)。黄勋研究组最新的工作发现TFIID基础转录因子(General Transcription Factor)成员TRF2和TAF9能够特异地调控脂肪细胞中的脂滴大小和磷脂中脂肪酸的组成。trf2和taf9基因失活导致脂肪细胞中的脂滴变大;敲降trf2和taf9还引起多种磷脂中长链脂肪酸的含量上升。进一步的分析表明，TRF2和TAF9对上述过程的影响是通过调控一组特定目的基因的转录而实现的，包括过氧化物酶体脂肪酸β氧化相关基因以及eIF2B-d等其他基因。基础转录因子通常被认为是所有转录普遍需要的，该研究则揭示了基础转录因子在脂类代谢调控中的特殊作用。

Drosophila TRF2 and TAF9 regulate lipid droplet size and phospholipid fatty acid composition

原文摘要：

The general transcription factor TBP (TATA-box binding protein) and its associated factors (TAFs) together form the TFIID complex, which directs transcription initiation. Through RNAi and mutant analysis, we identified a specific TBP family protein, TRF2, and a set of TAFs that regulate lipid droplet (LD) size in the Drosophila larval fat body. Among the three DrosophilaTBP genes, trf2, tbp and trf1, only loss of function of trf2 results in increased LD size. Moreover, TRF2 and TAF9 regulate fatty acid composition of several classes of phospholipids. Through RNA profiling, we found that TRF2 and TAF9 affects the transcription of a common set of genes, including peroxisomal fatty acid β-oxidation-related genes that affect phospholipid fatty acid composition. We also found that knockdown of several TRF2 and TAF9 target genes results in large LDs, a phenotype which is similar to that of trf2 mutants. Together, these findings provide new insights into the specific role of the general transcription machinery in lipid homeostasis.

doi:10.1371/journal.pgen.1006664

作者：黄勋