内质网通过激活未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR),包括蛋白合成暂停、内质网分子伴侣和折叠酶等蛋白表达上调、诱导内质网相关性降解(ER-associated degradation,ERAD),以至细胞功能不能恢复,最后诱导内质网相关性细胞凋亡,清除受损细胞,保护机体生存。所有这些内质网相关反应都是各种应激信号刺激内质网,引起多种内质网应激基因表达的结果。转录、翻译以及翻译后加工各个环节对内质网应激时基因的表达产生调控,且方式各不相同。
为研究糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78,GRP78)对肝细胞脂肪变性的影响,采用四氯化碳(carbon tetrachloride,CCl4)刺激人肝癌HepG2细胞,油红O染色证实,CCl4作用HepG2细胞后,细胞浆中脂肪颗粒明显增加,同时固醇调节元件结合蛋白1(sterol regulatory element bindingprotein 1,SREBP-1)蛋白水平和3羟3甲基戊二酸单酰CoA还原酶(HMGCoA还原酶)mRNA水平分别为对照组的1.55倍和1.70倍.构建人GRP78启动子荧光素酶报告基因载体pGL3/hGRP78P转染人肝癌HepG2细胞后,结果发现,CCl4促进GRP78基因转录,转录活性为诱导前的1.92倍.构建人GRP78 RNAi沉默质粒pSuper/GRP78转染人肝癌HepG2细胞后,该质粒能特异性沉默内源性GRP78;内源性GRP78沉默后的人肝癌HepG2细胞经CCl4诱导,HMGCoA还原酶mRNA和SREBP-1蛋白的表达较对照组进一步升高,分别为对照组的1.48倍和2.38倍;人肝癌HepG2细胞GRP78的体外过表达能降低CCl4介导的HMGCoA还原酶mRNA和SREBP-1蛋白诱导表达,分别为对照组的78.5%和51.5%;油红O染色进一步证实,GRP78过表达可明显减少脂肪颗粒在HepG2细胞浆中的集聚.综上表明,GRP78可抑制CCl4的SREBP-1和HMGCoA还原酶的诱导表达以及HepG2细胞脂肪变性,提示GRP78的表达增加在肝细胞脂肪变性损伤过程中具有潜在的保护作用.
葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78kD,GRP78)又称免疫球蛋白重链结合蛋白(immunoglobulin heavy chain binding protein,Bip),是位于内质网上重要的分子伴侣,属热休克蛋白70家族的一员,GRP78分子及其DNA分子序列结构在许多生物物种中高度保守。GRP78在内质网中参与阻止内质网新生肽聚集、调节内质网钙稳态、抗内质网相关性细胞凋亡,以及启动未折叠蛋白反应等细胞生命过程。GRP78基因启动子上存在内质网应激反应元件(ERSE)和cAMP反应元件(CRE)等特殊的顺式作用元件,特异性转录因子ATF6等与GRP78启动子上顺式作用元件发生动态结合,从而调节GRP78基础性或诱导性转录表达。近年来发现,GRP78与脂肪肝、肿瘤和神经系统等疾病的发生发展密切相关,GRP78生物学功能的研究已经引起生物学家们的广泛重视。
