Biểu Hiện Gen Phosphoenolpyruvate Carboxykinase Gan Không Bị Kìm Hãm Bởi Carbohydrate Trong Thực Đơn Của Cá Hồi Vân (<i>Oncorhynchus Mykiss</i>)

Journal of Experimental Biology - Tập 204 Số 2 - Trang 359-365 - 2001
Stéphane Panserat1, Elisabeth Plagnes-Juan1, Jeanine Brèque1, Sadasivam Kaushik1
1Station d'hydrobiologie

Tóm tắt

TÓM TẮT Phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) là một enzyme giới hạn tốc độ trong quá trình sinh đường mới ở gan và do đó đóng vai trò trung tâm trong cân bằng đường huyết. Mục tiêu của nghiên cứu này là phân tích sự điều hòa dinh dưỡng của biểu hiện gen PEPCK ở cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss), loài được biết đến với khả năng sử dụng carbohydrate từ thực phẩm kém. Một cDNA PEPCK gan toàn bộ chiều dài (2637 cặp base với một khung đọc mở giả định mã hóa một protein gồm 635 amino acid) đã được nhân bản và cho thấy sự tương đồng cao với PEPCK của động vật có vú. Sự hiện diện của một tín hiệu peptide giả định, đặc thù cho một dạng PEPCK loại ti thể, trong chuỗi amino acid suy luận cho thấy rằng gen PEPCK này mã hóa cho một dạng ti thể. Trong các mô sinh đường mới như gan, thận và ruột, gen PEPCK này được biểu hiện ở mức cao và, trong gan, chúng tôi không tìm thấy sự điều hoà biểu hiện gen PEPCK bởi carbohydrate từ thực phẩm. Những kết quả này gợi ý rằng bước đầu tiên của đường sinh gluconeogen ở gan của cá hồi vân vẫn hoạt động bình thường và rất tích cực không phụ thuộc vào lượng carbohydrate trong thực đơn.

Từ khóa

#Phosphoenolpyruvate carboxykinase #PEPCK #gan #cân bằng đường huyết #sinh đường mới #cá hồi vân #carbohydrate #biểu hiện gen

Tài liệu tham khảo

Altschul, 1990, Basic local alignment search tool, J. Mol. Biol., 215, 403, 10.1016/S0022-2836(05)80360-2

Borrebaek, 2000, Hepatic glucose phosphorylation activities in perch (Perca fluviatilis) after dietary treatments, Comp. Biochem. Physiol., 125B, 387, 10.1016/S0305-0491(99)00185-6

Chomczinski, 1987, Single step method of RNA isolation by acid guanidium thiocyanate phenol chloroform extraction, Analyt. Biochem., 162, 156

Cournarie, 1999, The inhibitory effect of glucose on phosphoenolpyruvate carboxykinase gene expression in cultured hepatocytes is transcriptional and requires glucose metabolism, FEBS Lett., 460, 527, 10.1016/S0014-5793(99)01407-6

Cowey, 1989, Intermediary metabolism, Fish Nutrition, 259

Girard, 1997, Mechanisms by which carbohydrates regulate expression of genes for glycolytic and lipogeneic enzymes, Annu. Rev. Nutr., 17, 325, 10.1146/annurev.nutr.17.1.325

Hanson, 1997, Regulation of phosphoenolpyruvate carboxykinase (GTP) gene expression, Annu. Rev. Biochem., 66, 581, 10.1146/annurev.biochem.66.1.581

Higgins, 1989, Fast and sensitive multiple sequence alignments on a microcomputer, CABIOS, 5, 151

Matte, 1997, Structure and mechanism of phosphoenolpyruvate carboxykinase, J. Biol. Chem., 272, 8105, 10.1074/jbc.272.13.8105

Mommsen, 1984, Control of gluconeogenesis in rainbow trout hepatocytes: role of pyruvate branchpoint and phosphoenolpyruvate–pyruvate cycle, Mol. Physiol., 6, 9

Myers, 1999, Low glucokinase activity and high rates of gluconeogenesis contribute to hyperglycemia in barn owls (Tyto alba) after a glucose challenge, J. Nutr, 129, 1896, 10.1093/jn/129.10.1896

Neupert, 1997, Protein import into mitochondria, Annu. Rev. Biochem., 66, 863, 10.1146/annurev.biochem.66.1.863

Nielsen, 1997, Identification of prokaryotic and eukaryotic signal peptides and prediction of their cleavage sites, Prot. Eng., 10, 1, 10.1093/protein/10.1.1

Panserat, 2000, Hepatic glucokinase is induced by dietary carbohydrates in rainbow trout, common carp and gilthead seabream, Am. J. Physiol., 278, R1164

Panserat, 2000, Lack of significant long-term effect of dietary carbohydrates on glucose-6-phosphatase expression in liver of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), J. Nutr. Biochem., 11, 22, 10.1016/S0955-2863(99)00067-4

Parrizas, 1994, Insulin binding and receptor tyrosine kinase activity in skeletal muscle of carnivorous and omnivorous fish, Am. J. Physiol., R1944

Pilkis, 1992, Molecular physiology of the regulation of hepatic gluconeogenesis and glycolysis, Annu. Rev. Physiol., 54, 885, 10.1146/annurev.ph.54.030192.004321

Scott, 1998, The repression of hormone-activated PEPCK gene expression by glucose is insulin-independent but requires glucose metabolism, J. Biol. Chem., 273, 24145, 10.1074/jbc.273.37.24145

Suarez, 1987, Gluconeogenesis in teleost fishes, Can. J. Zool., 65, 1869, 10.1139/z87-287

Tranulis, 1996, A glucokinase-like enzyme in the liver of Atlantic salmon (Salmon salar), Comp. Biochem. Physiol., 114B, 35, 10.1016/0305-0491(95)02119-1

Valera, 1994, Transgenic mice overexpressing phosphoenolpyruvate carboxykinase develop non-insulin-dependent diabetes mellitus, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91, 9151, 10.1073/pnas.91.19.9151

Weldon, 1990, Mitochondrial phosphoenolpyruvate carboxykinase from the chicken: comparison of the cDNA protein sequences with the cytosolic isozyme, J. Biol. Chem, 265, 7308, 10.1016/S0021-9258(19)39115-X

Wright, 1998, Glut-4 deficiency and severe peripheral resistance to insulin in the teleost fish tilapia, Gen. Comp. Endocr, 111, 20, 10.1006/gcen.1998.7081